LH-DEK1是針對(duì)電子系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)而研發(fā)的一種模塊化電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。提供給學(xué)生的只是一個(gè)完整的器件，要怎么應(yīng)用它，都由學(xué)生自己設(shè)計(jì)線路，自己搭建硬件電路以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。

　　一、總體硬件組成和結(jié)構(gòu)形式

　　1、由鋁木合金箱體、高性能線性電源、基礎(chǔ)信號(hào)板、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K接入?yún)^(qū)和擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成。

　　2、實(shí)驗(yàn)箱供電電源交流單相220V/50Hz。

　　二、詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

　　1、基礎(chǔ)信號(hào)板

　　1)提供+5V/2A 電源，由三組4芯電源座輸出。

　　2)提供±12V/1A，由2組5芯電源插座輸出。

　　3)提供0～5V連續(xù)可調(diào)模擬量輸出1路，作為 A/D轉(zhuǎn)換的模擬量。

　　以上每路電源均設(shè)置短路、過(guò)流保護(hù)功能。

　　4)提供8路開關(guān)量輸入和輸出電路，輸入和輸出接口分別用8芯排線引出。

　　5)設(shè)置2位共陰或共陽(yáng)數(shù)碼管，段碼用8芯排線引出，位碼用鍍金插孔引出。

　　6)提供二路帶消抖±單脈沖信號(hào)輸出。

　　7)設(shè)置1MHZ和500KHZ國(guó)定脈沖輸出。

　　8)設(shè)置IC-14集成電路插座一個(gè)，用于靈活擴(kuò)展常用門電路。

　　9)設(shè)置高電平和低電平復(fù)位電路個(gè)一路。

　　以上電路輸出端均帶保護(hù)電路，在接線錯(cuò)誤時(shí)，不會(huì)損壞設(shè)備。

　　2、核心模塊的配置

　　1)51系列單片機(jī)核心模塊單元

　　含有兼容51系列SST單片機(jī)SST89E/V516RD2，以及通用帶鎖緊裝置的IC座1個(gè)，所有I/O口引腳對(duì)外引出，每組I/O口用8芯排線座引出，數(shù)據(jù)輸出口必須帶負(fù)載擴(kuò)展功能(如接有上拉電阻)，并用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出。該模塊單元還含有外置+5V電源輸入接口1個(gè)、USB電源接口1個(gè)、+5V引出插座2個(gè)、電源開關(guān)一個(gè)、復(fù)位按鈕一個(gè)、晶振電路、經(jīng)鎖存的低位地址線A0～A2用插孔引出、RS232在線下載通信接口1個(gè)、外部接口用的控制線用插孔引出。

　　2)FPGA模塊單元

　　該模塊包含EP2C5T144C8芯片一塊，并有串行配置芯片及下載接口構(gòu)成FPGA最小系統(tǒng)，其所有I/O口線全部用排針引出。

　　3) 本系統(tǒng)可以擴(kuò)展其它單片機(jī)系統(tǒng)，STM32 cortex-M3核心模塊。該類模塊單元還有外置+5V電源輸入接口一個(gè)、+5V引出插座1個(gè)、電源開關(guān)一個(gè)、復(fù)位按鈕一個(gè)、晶振電路和在線下載接口或RS232通信接口。

　　4)飛思卡爾系列單片機(jī)核心模塊單元

　　含有S12XS系列單片機(jī)(MC9S12XS256)，所有I/O口引腳對(duì)外引出，每組I/O口用8芯排線座并聯(lián)引出，數(shù)據(jù)輸出口必須帶負(fù)載擴(kuò)展功能(如接有上拉電阻)，并用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出。該模塊單元還必須含有外置+5V電源輸入接口一個(gè)、+5V引出插座2個(gè)、電源開關(guān)一個(gè)、復(fù)位按鈕一個(gè)、晶振電路、經(jīng)鎖存的低位地址線A0～A2用插孔引出、在線下載接口/RS232通信接口、外部接口用的控制線用插孔引出。

　　5) 微機(jī)原理和接口模塊單元

　　由8088微處理器、CPLD、監(jiān)控電路、存儲(chǔ)器、定時(shí)計(jì)數(shù)器、串行通信電路等組成。外部擴(kuò)展總線用排線或插孔引出。

　　3、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)置

　　1)鍵盤顯示控制模塊單元

　　由一個(gè)4*4的矩陣鍵盤組成，鍵盤的行線和列線用8芯排線引出，由一個(gè)8位共陰數(shù)碼管及驅(qū)動(dòng)芯片組成，采用動(dòng)態(tài)掃描的方式，譯碼位選信號(hào)和八段碼信號(hào)線用8芯排線引出;譯碼模塊由74LS138和8個(gè)LED組成(LED使用貼片)，譯碼芯片同時(shí)連接8個(gè)LED及8個(gè)數(shù)碼管的公共端;電源接口用2個(gè)2芯插座引出。

　　2)LCD顯示模塊單元

　　該模塊由12864圖形液晶模塊或1602中文液晶模塊組成，具有兼容二者的接口，每次只能使用其中一種，但兩種模塊同時(shí)配備，電路中有背光調(diào)節(jié)等功能，其數(shù)據(jù)線用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出，電源接口用2個(gè)2芯插座引出。

　　3)A/D、D/A模塊單元

　　該模塊A/D芯片采用AD0809，多路輸入端可以通過(guò)跳線帽來(lái)配置，控制信號(hào)通過(guò)模塊內(nèi)的邏輯芯片綜合;D/A芯片采用DA0832，可以輸出模擬電流或模擬電壓信號(hào)，參考電壓由模塊內(nèi)提供。其數(shù)據(jù)線用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出，電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出，±12V由1個(gè)3芯插座引出，其它控制線由插孔引出。

　　4)電子音響驅(qū)動(dòng)控制和繼電器控制以及電機(jī)控制模塊單元

　　該模塊中有蜂鳴器驅(qū)動(dòng)控制電路和小型繼電器控制電路，其輸入接口用單個(gè)插孔引出。

　　另有1個(gè)小型四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)20BY，用MC1413直接驅(qū)動(dòng);1個(gè)直流電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路，并帶紅外光電測(cè)速電路，步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)單獨(dú)安放，其輸入輸出接口由插孔引出。電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出。

　　5)無(wú)線收發(fā)通信模塊單元

　　該模塊包含nRF24L01無(wú)線通信模塊以及3.3V電源轉(zhuǎn)換電路，輸入電源為+5V，其數(shù)據(jù)線用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出，電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出, 其它控制線由插孔引出。

　　6)超聲波測(cè)距模塊單元

　　該模塊包含超聲波發(fā)射和接收頭，以及信號(hào)調(diào)理電路，電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出，其它信號(hào)線用插孔引出。

　　7)I2C模塊單元

　　該模塊包含串行鍵盤顯示接口ZLG7290和串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘PCF8563電路以及由24C01組成的接觸式IC卡讀寫電路組成。其數(shù)據(jù)線用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出，電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出, 其它控制線由插孔引出。

　　8)通訊模塊單元

　　該模塊包含RS232/485串行通訊電路、CAN總線通信電路(CAN芯片是SJA1000)、無(wú)線紅外通信電路組成。其數(shù)據(jù)線用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出，電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出, 其它控制線由插孔引出。

　　9)以太網(wǎng)模塊單元

　　該模塊包含以太網(wǎng)芯片RT8019電路，其數(shù)據(jù)線用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出，電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出, 其它控制線由插孔引出。

　　10)串行AD/DA模塊單元

　　該模塊包含AD7922串行雙路12為AD和TLV5638串行雙路12為DA各一個(gè)，并有相關(guān)信號(hào)調(diào)理電路，其電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出, 其它控制線由插孔引出。

　　11)高速AD模塊單元

　　該模塊包含ADS826高速AD(10bit并行輸出，60Msps)一個(gè)，并有相關(guān)信號(hào)調(diào)理電路，其數(shù)據(jù)線用2個(gè)8芯排線座并聯(lián)引出，電源接口+5V用2個(gè)2芯插座引出, 其它控制線由插孔引出。

　　12)DDS模塊單元

　　該模塊包含AD9852芯片一塊，并有相關(guān)信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)輸出安裝專用射頻接口，由射頻線連接，背板為插座方式連接，電源接口單獨(dú)連接。

　　13)溫度測(cè)控模塊單元

　　由高精度溫度傳感器、加熱管SLM3、專用散熱器LH-M、4寸風(fēng)扇、小信號(hào)放大電路LM324、超溫報(bào)警顯示等部件組成一完整的溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　4、實(shí)驗(yàn)電路工作電源：±5V/2A、±12V/0.5A，每路均帶有短路保護(hù)和自動(dòng)關(guān)斷功能，每路帶電源指示。其中+5V電源設(shè)計(jì)有過(guò)壓、過(guò)流、欠壓保護(hù)功能，待電路中故障排除后，自動(dòng)恢復(fù)供電。

　　5、實(shí)驗(yàn)的連接

　　模塊間實(shí)驗(yàn)線路的連接：控制信號(hào)和部分接口信號(hào)的引出采用自鎖緊式涂金插孔，氧化，一些總線信號(hào)采用排線連接，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接穩(wěn)定可靠。

　　6、機(jī)箱：鋁木合金材料，綠色環(huán)保，造型美觀大方。參考外形尺寸：460×320×160mm

　　三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：根據(jù)模塊配置靈活選取