一、高級測控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)備概述：
1．實(shí)驗(yàn)平臺能滿足傳感器與檢測技術(shù)課程群的實(shí)驗(yàn)需求，并且具有占用空間小、掛箱設(shè)計(jì)規(guī)范、互換性強(qiáng)，從基本實(shí)驗(yàn)到構(gòu)成完整系統(tǒng)在一臺實(shí)驗(yàn)裝置上便可以全部實(shí)現(xiàn)。避免了不同課程需要不同實(shí)驗(yàn)裝置、占用空間大、難以構(gòu)成完整系統(tǒng)、不方便實(shí)施綜合性和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的麻煩。
2．能適應(yīng)不同專業(yè)和不同層次的教學(xué)需要，可按不同需求選擇不同的配置，并可根據(jù)用戶的要求增添實(shí)驗(yàn)掛箱。
3．實(shí)驗(yàn)裝置能完成傳感器與檢測技術(shù)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苷莆崭鞣N傳感器原理、信號處理電路及檢測方法。
4．傳感器部分：包括壓力、壓電、應(yīng)變、電容、霍爾、溫度、光敏、氣敏(酒、C0)、電渦流、光纖位移、長光柵位移、差動變壓器、光電耦合等各種常見傳感器。
5．檢測部分：利用工業(yè)實(shí)際中廣泛采用的成熟電路完成對各種傳感器信號的拾取、轉(zhuǎn)換、調(diào)理、采樣、存儲、解算、控制及顯示等處理電路，實(shí)驗(yàn)裝置充分考慮抗干擾及可靠性技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可以學(xué)以致用。
6．通過使用本實(shí)驗(yàn)平臺，有利于廣大學(xué)生對書本知識的理解和深化，在完成傳感器與檢測技術(shù)等一系列基本實(shí)驗(yàn)后，便能掌握傳感器與檢測技術(shù)課程群所要求的基本原理、操作技能和動手能力。若再完成一個(gè)或幾個(gè)綜合型實(shí)驗(yàn)，則對系統(tǒng)有一個(gè)較為全面的認(rèn)識，形成基本的解決實(shí)踐問題的知識體系。如果能進(jìn)一步完成設(shè)計(jì)型乃至創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，則將形成解決實(shí)踐問題的能力和積累解決實(shí)踐問題的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
二、高級測控系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)：
1．模塊化設(shè)計(jì)：采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性和互換性。
2．總線標(biāo)準(zhǔn)：建立統(tǒng)一的內(nèi)總線和接口約定，以實(shí)現(xiàn)最靈活的個(gè)性化配置、擴(kuò)展和系統(tǒng)管理。
3．可更換的核心系統(tǒng)：為適應(yīng)不同廠家的處理器、不同種類的處理器，通過改變系統(tǒng)核心卡來實(shí)現(xiàn)使用不同家族的單片機(jī)或者是不同種類的處理器(如MCU、DSP、ARM)等來組成系統(tǒng)。
4．快速連接線設(shè)計(jì)：提供三種連線方式
①采用金質(zhì)縮緊孔單線接線；
②采用排線集中接線；
③自動免連線模式接線。各模塊在設(shè)計(jì)時(shí)均融入三種連線方式于設(shè)計(jì)過程。
5．一機(jī)多用：采用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室相結(jié)合的設(shè)計(jì)構(gòu)思，在實(shí)驗(yàn)裝置上僅配備常用的模塊，在實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)放置次常用模塊，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室中放置其他模塊。由此實(shí)現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用、便于擴(kuò)展和綜合的目標(biāo)。
6．接近工程實(shí)際：實(shí)驗(yàn)裝置上采用多種工業(yè)型傳感器，既可以用來完成傳感器原理、結(jié)構(gòu)與調(diào)理電路的教學(xué)，也可以用解決工業(yè)工程和過程中的實(shí)際問題。
7．學(xué)以致用：構(gòu)成實(shí)驗(yàn)裝置中的智能儀器的各模塊，在其設(shè)計(jì)時(shí)充分體現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)和可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，其核心卡可作為實(shí)際智能儀器的核心單元。實(shí)驗(yàn)裝置中信號轉(zhuǎn)換與信號調(diào)理電路采用工業(yè)和工程實(shí)際中所采用的成熟電路。實(shí)驗(yàn)裝置中使用的各種數(shù)字信號處理方法，采用典型的也是未來實(shí)踐系統(tǒng)的數(shù)字信號處理手段，具有很強(qiáng)的工程實(shí)用特征。
8．持續(xù)發(fā)展：結(jié)合單片機(jī)、嵌入式單片、FPGA／CPLD、DSP及ARM知識可以將檢測系統(tǒng)或智能儀器提高到更高的層次。
9．智能儀器儀表設(shè)計(jì)：結(jié)合工程實(shí)際給出了一個(gè)將常規(guī)儀器實(shí)現(xiàn)智能化的實(shí)例。
10．虛擬儀器儀表設(shè)計(jì)：結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)虛擬儀器儀表。
11．研究與創(chuàng)新能力培養(yǎng)：實(shí)驗(yàn)裝置中選用的幾項(xiàng)綜合型實(shí)驗(yàn)，是典型的檢測儀表或工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的微型化，既能夠使學(xué)習(xí)者領(lǐng)略檢測技術(shù)的典型應(yīng)用和掌握成熟可靠的檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，又是培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新能力、開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)平臺。
l2．開放式設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)裝置中的軟、硬件及系統(tǒng)均按照全開放的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便于學(xué)生開展研究型和創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)。
13．最小知識單元：為每個(gè)模塊均可拆分到該知識層次的最小知識單元。
三、適用范圍：
實(shí)驗(yàn)臺主要針對高校大學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)競賽的開發(fā)平臺，體現(xiàn)了靈活、開放、創(chuàng)新、綜合、跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的設(shè)計(jì)理念。其功能擴(kuò)展模塊覆蓋了多個(gè)專業(yè)多門課程，適合電子類、通信類、自動化類、計(jì)算機(jī)類、機(jī)電類、測控儀器類等專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行綜合、創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
四、結(jié)構(gòu)簡介：
本裝置由控制屏，實(shí)驗(yàn)桌、活動掛箱及擴(kuò)展模塊、實(shí)驗(yàn)箱組成。實(shí)驗(yàn)臺美觀大方，尺寸可選；活動掛箱包括CPU掛箱、接口掛箱、對象掛箱、ARM掛箱、DSP掛箱；其功能擴(kuò)展模塊覆蓋了多個(gè)專業(yè)多門課程，包含CPU類、通用接口類、人機(jī)界面類、信號變換隔離類、通信類、執(zhí)行機(jī)構(gòu)類、傳感器類共40多項(xiàng)。
五、技術(shù)指標(biāo)
1．輸入電源：單相三線220V±10％  50Hz
2．工作環(huán)境：溫度10℃～+40℃相對濕度<85％(25℃)  海拔<4000m
3．絕緣電阻：大于3MΩ
4．漏電保護(hù)：漏電動作電流不大于30mmA，動作時(shí)間不大于0．1秒
5．裝置容量：<200VA
6．外形足寸：1620mm×750mm×1600mm，以實(shí)物為準(zhǔn)。
六、實(shí)驗(yàn)掛箱具體硬件資源
1．控制器單元掛箱：掛箱主要用于插接不同的CPU模塊。掛箱上包含了CPU模塊的接口插座和基本實(shí)驗(yàn)電路及系統(tǒng)擴(kuò)展電路，可單獨(dú)完成大部分的基本實(shí)驗(yàn)，掛箱上有三個(gè)(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱連接。掛箱上的資源如下：  

2.信號轉(zhuǎn)換單元掛箱：
掛箱上有三個(gè)（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和控制器單元掛箱信號連接。
3．通信與打印機(jī)單元掛箱：掛箱上有三個(gè)（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接，打印機(jī)裝在掛箱的底板上。
4．顯示與鍵盤單元掛箱：掛箱上有三個(gè)（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
5、對象掛箱(一) ：掛箱上有三個(gè)（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
6、對象掛箱(二) ：掛箱上有三個(gè)（40P、40P、20P）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
7、 ARM9單元掛箱
（1）CPU模塊：（三星S3C2410微處理器，ARM9內(nèi)核，可穩(wěn)定運(yùn)行多種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。）
（2）面板包括資源（標(biāo)準(zhǔn)配置）
8、DSP CPU 掛箱: 采用TI公司的TMS320VC5416芯片。
（1）主CPU（DICE-5416EVM）模塊

（2） 圖象、語音AD/DA模塊
（3）通訊模塊
（4）溫度、 電機(jī)控制模塊

（5）信號源模塊
（6）鍵盤顯示模塊
八、基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
(一)傳感器實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

(1)金屬箔式應(yīng)變片一單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)
(2)金屬箔式應(yīng)變片一半橋性能實(shí)驗(yàn) 
(3)金屬箔式應(yīng)變片一全橋性能實(shí)驗(yàn) 
(4)直流全橋的應(yīng)用一電子秤實(shí)驗(yàn)   
(5)交流全橋的應(yīng)用一振動測量實(shí)驗(yàn) 
(6)擴(kuò)散硅壓阻壓力傳感器差壓測量實(shí)驗(yàn)
(7)差動變壓器的性能實(shí)驗(yàn)
(8)激勵(lì)頻率對差動變壓器特性的影響實(shí)驗(yàn)
(9)差動變壓器零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)  
(10)差動變壓器的應(yīng)用一一振動測量實(shí)驗(yàn)

(二)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、MCS-51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
軟件部分實(shí)驗(yàn)：

2．嵌入式單片機(jī)(C8051)實(shí)驗(yàn)

3、DSP實(shí)驗(yàn)：
 A、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
（1）CCS操作實(shí)驗(yàn)
（2）存儲器實(shí)驗(yàn)
（3）跑馬燈實(shí)驗(yàn)
（4）數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn)
（5）硬件中斷實(shí)驗(yàn)
（6）定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
（7）步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
（8）DSP同步串口與計(jì)算機(jī)的串口（RS232）通訊
（9）DSP的HPI與計(jì)算機(jī)的并口（EPP）通訊
（10）向量相加、減實(shí)驗(yàn)
B、綜合性實(shí)驗(yàn)：
（16）液晶顯示實(shí)驗(yàn)
（17）簡單數(shù)字存儲示波器實(shí)驗(yàn)
（18）同步串口（16位AD、DA）實(shí)驗(yàn)
（19）HPI接口實(shí)驗(yàn)
（20）自適應(yīng)濾波器（DLMS）實(shí)驗(yàn)
（21）卷積（convole）算法實(shí)驗(yàn)
（22）自相關(guān)算法
（23）互相關(guān)算法
（24）語音錄、放實(shí)驗(yàn)
（25）實(shí)時(shí)IIR濾波器實(shí)驗(yàn)
（26）圖像處理之圖像取反
（27）圖像處理之灰度閾值變換
C、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
（28）直流伺服電機(jī)測速控制實(shí)驗(yàn)
（29）溫度傳感器、液晶顯示實(shí)驗(yàn)
（30）HPI接口BOOTLOAD實(shí)驗(yàn)
（31）在線FLASH燒寫及16或8位并行自舉
（32）快速傅立葉變換（FFT）算法實(shí)驗(yàn)
（33）信號采集、存儲、傳輸（PC機(jī)與DSP）實(shí)驗(yàn)
D、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)：
（39）聲控電機(jī)實(shí)驗(yàn)
（40） 語音G711編碼、解碼實(shí)驗(yàn)
（41）語音G723編碼、解碼實(shí)驗(yàn)
（42）圖像處理之灰度窗口變換
（43）圖像處理之對比度增強(qiáng)
（44）YUV彩色圖象處理之圖象取反實(shí)驗(yàn)
4、ARM9實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：
（1）安裝WINCE并建立開發(fā)環(huán)境
（2） 建立并編譯WIN CE平臺
（3）WINDOWS CE的燒寫
（4）定制SDK并建立EVC下的開發(fā)環(huán)境
（5）定制增強(qiáng)型內(nèi)核
（6）建立宿主機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱的連接
（7）繼電器實(shí)驗(yàn)
（8） 蜂鳴器實(shí)驗(yàn)
（9）DIP實(shí)驗(yàn)
（10）IIC總線—溫度實(shí)驗(yàn)
（11） IIC總線—EEPROM實(shí)驗(yàn) 
（12） IIC總線—DA實(shí)驗(yàn)
（13）EXTKEY中斷程序
（14）GPIO LED實(shí)驗(yàn)
（15）LED點(diǎn)陣實(shí)驗(yàn)
（16）EVC下的HELLO WORLD實(shí)驗(yàn)
（17） 液晶屏壞點(diǎn)測試程序
（18） 錄音機(jī)測試程序
（19） 簡單程序（CE版）
（20） 視頻點(diǎn)播VOD實(shí)驗(yàn) 
（21）CEPLAYER播放器實(shí)驗(yàn) 
（22） 串口通訊測試程序（對話框版）
擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)：
（23）485通訊程序
（24） GPS實(shí)驗(yàn)
（25） 電機(jī)實(shí)驗(yàn)
（26） 射頻卡實(shí)驗(yàn) 
（27） 攝像頭圖像采集實(shí)驗(yàn) 
（28） GPRS實(shí)驗(yàn)
（29） ZIGBEE實(shí)驗(yàn)
（30） 指紋實(shí)驗(yàn)
（31） CAN總線通訊實(shí)驗(yàn)
5．綜合類實(shí)驗(yàn)

（1）鍵盤、LED發(fā)光管實(shí)驗(yàn)
（2）行列式鍵盤、動態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)
（3）單片機(jī)控制的PWM實(shí)現(xiàn)D／A轉(zhuǎn)換 
（4）單片機(jī)控制PWM實(shí)現(xiàn)F/V轉(zhuǎn)換 
（5）測量電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)
（6）單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)(D／A)
（7）單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)(PWM)
（8）溫度采集實(shí)驗(yàn)
（9）IC卡原理實(shí)驗(yàn) 
（10）考勤機(jī)實(shí)驗(yàn)

6．信號與系統(tǒng)部分

（1）基本運(yùn)算單元實(shí)驗(yàn)
（2）階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
（3）連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)
（4）有源、無源濾波器實(shí)驗(yàn)
（5）抽樣定理與信號恢復(fù)實(shí)驗(yàn)
（6）二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示實(shí)驗(yàn)
（7）一階電路的暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

（8）二階電路的暫態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
（9）二階電路傳輸特性實(shí)驗(yàn)
（10）二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)

7．自控原理與計(jì)算機(jī)控制
（1）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（2）自動控制原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（3）控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1.直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)
2.溫度閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)
3.步進(jìn)電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)
8．測控電路實(shí)驗(yàn)