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一、系統(tǒng)簡介
SG-5210K多功能單片機實驗開發(fā)系統(tǒng)是《MCS-51單片機原理與接口》《C8051嵌入式單片機控制技術》《自動化控制》《CPLD/FPGA技術》等課程教學的最佳配套實驗設備。以小系統(tǒng)、多功能、易擴展為設計思想，系統(tǒng)的地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線全部引出，對用戶開放，并留有擴展單元（區(qū)），這樣學�？梢詮男枰霭l(fā)，靈活選配各種擴展模塊，為各類院校的教學實驗、課程設計、畢業(yè)設計提供了良好的實驗開發(fā)環(huán)境，也是科研、開發(fā)工作者的得力助手。
二、系統(tǒng)組成：
（1）硬件：
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1
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用戶CPU（AT89S52），帶仿真接口
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21
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I/O口擴展模塊（74LS244、74LS273）
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2
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ISP在線編程接口，標配ISP下載線和軟件
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22
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蜂鳴器模塊
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3
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單片機所有IO口，數(shù)據(jù)、地址線，及譯碼地址區(qū)
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23
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射極跟隨器實驗模塊
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4
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譯碼、鎖存單元（由CPLD芯片1016設計）
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24
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紅外遙控接收實驗模塊（配紅外遙控器）
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5
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擴展ROM（64K）、擴展RAM（32K）
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25
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單脈沖與固定時鐘模塊
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6
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擴展模塊區(qū)（USB、網(wǎng)卡、CAN總線等）
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26
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DS18B20數(shù)字溫度傳感器模塊
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7
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RS232串行通訊口
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27
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DAC0832數(shù)模轉換模塊
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8
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8251實驗模塊
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28
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模擬溫度傳感器實驗模塊
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9
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8253實驗模塊
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29
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壓力傳感器實驗模塊
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10
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8279實驗模塊
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30
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ADC0809模數(shù)轉換模塊
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11
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8255實驗模塊
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31
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128*64 LCD液晶顯示模塊（可換16*2 LCD模塊）
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12
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六位動態(tài)數(shù)碼管實驗模塊
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32
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PWM轉換模塊
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13
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4*6矩陣鍵盤模塊
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33
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LM386音頻功放模塊
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14
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8155實驗模塊
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34
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繼電器模塊
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15
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8位LED發(fā)光二極管輸出模塊
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35
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RS485通訊模塊
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16
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8位開關量輸入模塊
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36
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直流電機模塊（帶霍爾傳感器，可實現(xiàn)閉環(huán)調速）
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17
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8250實驗模塊
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37
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四相步進電機模塊（帶驅動電路）
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18
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16*16點陣實驗模塊
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38
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接觸式IC卡實驗模塊（標配一塊IC卡）
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19
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可調電壓模塊
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39
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標配超強KH DPJ-Keil51仿真器（USB接口）
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20
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直流電源模塊（提供+5V、+12V、-12V、GND）
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40
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配套附件實驗接插線，排線，IC卡，紅外遙控器，USB線，說明書，光盤資料(含詳實的實驗代碼C與匯編程序)。
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（2）軟件和程序：
系統(tǒng)配置98/2000/XP//WIN7等操作平臺的單片機仿真調試軟件KEILC51 UV2 調試環(huán)境，支持匯編、C51語言編譯、調試；單片機ISP在線下載軟件；串口調試助手；取模軟件等；隨光盤配有全部的實驗源程序和電子版實驗指導書。
（3）開關電源：
系統(tǒng)內置高性能開關電源，提供DC：+5V、+12V、-12V、GND。
（4）實驗箱材質和尺寸：
系統(tǒng)配置輕便鋁合金箱子作為實驗儀機箱。長*寬*高520*330*140
三、系統(tǒng)主要特點
（1）USB三核高性能KeilC仿真器（標配）：系統(tǒng)標配有USB接口KHDPJ-Keil51仿真器或選配KHDPJ-3000和其它型號仿真器。
★ Keil51仿真器是目前同行業(yè)功能完整，性能穩(wěn)定，技術先進的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 調試環(huán)境支持單步、斷點、隨時可查看寄存器、變量、IO、內存內容。支持夭折功能可仿真各種51指令兼容單片機，ATMEL、WINBOND、INTEL、SST、ST等等。
★不占資源，無限制真實仿真（32個IO、串口、T2可完全單步仿真），真實仿真32條IO腳，包括任意使用P30和P31口。
★USB接口，無需外接電源和串口，即插即用，臺式電腦、無串口的筆記本均適用。三CPU設計，采用仿真芯片＋監(jiān)控芯片＋USB芯片結構，在仿真狀態(tài)下仿真芯片被完全凍結，可以100%重現(xiàn)CPU所有特性，即總線I/O口。
★下載仿真通訊急速115200BPS，也是KEIL支持的最高速度,相比以前版本提高一個數(shù)量級(10倍以上)，單步運行如飛。
（2）支持C8051F 單片機（SOC）：選配C8051F擴展板和KHDPJ-EC5仿真器， KHDPJ-EC5型USB高速通訊仿真器，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的在線系統(tǒng)調試、仿真；集成開發(fā)環(huán)境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟件。
3）支持EDA/USB/以太網(wǎng)/CAN開發(fā)：通過選配EDA（標配并口JTAG下載線）USB/以太網(wǎng)/CAN擴展卡，實現(xiàn)CPLD/FPGA的實驗、學習和開發(fā)，并和單片機系統(tǒng)共用硬件資源。
（4）實驗開放性：實驗電路單元盡可能獨立開放,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應多種方式實驗提供可能。
（5）二次開發(fā)：系統(tǒng)將地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線全部引出，主機板留有擴展單元，通過單片機仿真器調試用戶系統(tǒng)。
（6）在線下載：實驗系統(tǒng)配有ISP在線下載接口，可直接燒錄AT89S5X單片機。
（7）二種工作方式：一是聯(lián)PC機運行，在與上位軟件聯(lián)機的狀態(tài)下，實現(xiàn)各種調試和行運的操作；二是脫機運行，系統(tǒng)配有管理監(jiān)控，在無仿真器狀態(tài)下，系統(tǒng)自動切換到脫機管理狀態(tài)，用戶可輕松調用EPROM中的實驗程序完成實驗。
(8) 革命性的單片機學習方式-DAQ創(chuàng)新實驗平臺
通過選配KHDPJ-DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺，將一些復雜的例如交通燈控制系統(tǒng)、四層電梯控制系統(tǒng)、刀庫捷徑選擇等實驗通過當前流行的動畫技術制作出來，借助PC要資源，仿真實物的控制系統(tǒng)。通過USB接口電路，實現(xiàn)CPU（單片機）對虛擬被控對象的控制和雙向通信。該實驗平臺形象生動、可操作性強、可實現(xiàn)復雜的閉環(huán)控制，大大提高學生的學習興趣和創(chuàng)新思維。與傳統(tǒng)的實物模型相比：性價比極高、無需后續(xù)的保養(yǎng)和維修、使用安全方便。目前該創(chuàng)新實驗平臺有15個典型的系統(tǒng)實驗。
四、實驗項目
(一)軟件實驗
（1）清零程序；
（2）拆字程序；
（3）拼字程序；
（4）數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序；
（5）數(shù)據(jù)排序實驗；
（6）查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)；
（7）無符號雙字節(jié)快速乘法子程序；
（8）多分支程序；
（9）脈沖計數(shù)實驗；
（10）電腦時鐘實驗。
(二)硬件實驗
（1）P1口亮燈實驗；
（2）P1口轉彎燈實驗；
（3）P3.3口輸入，P1口輸出實驗；
（4）工業(yè)順序控制實驗；
（5）8255 A、B、C口輸出方波實驗；
（6）8255 PA口控制PB口；
（7）8255控制交通燈；
（8）簡單I/O擴展實驗；
（9）A/D0809轉換實驗；
（10）D/A0832轉換實驗；
（11）8279鍵盤顯示實驗；
（12）通用打印機實驗；（打印機選配）
（13）微型打印機打印字符、曲線、漢字實驗；（打印機選配）
（14）I2C儲存卡讀寫實驗；
（15）繼電器控制實驗；
（16）步進電機控制；
（17）8253方波實驗；
（18）小直流電機調速實驗；
（19）16*16 LED點陣顯示實驗；
（20）128*64 LCD液晶顯示實驗；
（21）8250可編程異步通訊接口實驗（自發(fā)自收）；
（22）8251可編程通訊接口實驗（與PC機）；
（23）單片機RS232/485串行發(fā)送實驗（雙機通訊）；
（24）單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）；
（25）溫度實驗；
（26）壓力實驗；
（27）DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器實驗；
（28）紅外線遙控通信實驗；
（29）PWM脈沖寬度調制實驗；
（30）射極跟隨器實驗；
（31）電子音樂演奏實驗。
(三)擴展卡實驗（選配）☆
1、KZ-1擴展卡完成以下實驗：
（32）MAX813看門狗實驗
（33）74LS165并轉串實驗
（34）74LS164串轉并實驗
（35）查詢式鍵盤實驗
（36）74LS138譯碼實驗
2、KZ-2擴展卡完成以下實驗：
（37）LM331 V/F轉換實驗
（38）LM331 F/V轉換實驗
（39）光耦隔離模塊實驗
3、KZ -3擴展卡完成以下實驗：
（40）串行EEPROM 93C46讀寫實驗
（41）I2C AT24C02讀寫實驗
（42）TLC549串行A/D轉換實驗
（43）TLC5615 10位D/A串行轉換實驗
（44）PCF8563 I²C日歷時鐘實驗
4、KZ -4擴展卡完成以下實驗：
（45）ISD1730語音錄放實驗
5、CAN總線擴展卡：
（46）CAN總線通訊接口實驗
6、TCP/IP以太網(wǎng)擴展卡
（47）以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議接口實驗
7、USB2.0卡
（48）USB2.0通訊接口實驗。
8、1032擴展卡：
Lattice公司：Lattice1032E芯片實驗開發(fā)。
9、1K30擴展卡：
Atera公司：EP1K30TC144芯片實驗開發(fā)。
10、C8051F020擴展卡+KH DPJ-EC5仿真器：
C8051F020是完全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU芯片。下面列舉了一些主要芯片資源：
（1）高速流水線結構的8051兼容的CIP-51內核（最大25MIPS）；
（2）全速非侵入式的系統(tǒng)調試接口（片內）；
（3）真正12位100ksps的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開關；8位500ksps的8通道ADC；
（4）兩個12位DAC，可編程更新時序；
（5）64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲器；
（6）4352（4096+256）字節(jié)的片內RAM；
（7）可尋址64K字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口；
（8）硬件實現(xiàn)的SPI，SMBus/IIC和兩個UART串行接口；
（9）5個通用的16位定時器；
（10）具有5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)器/定時器陣列；
（11）片內看門狗定時器，2個比較器，VDD監(jiān)視器和溫度傳感器；
（12）64個I/O端口；
（13）-40~85度工業(yè)級溫度范圍；
（14）2.7V~3.6V工作電壓，100腳TQFP封裝；
11、SGDPJ-DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺擴展卡（實驗對象通過軟件仿真）
閉環(huán)控制
（1）機器人掃地雷實驗；
（2）刀庫捷徑選擇實驗；
（3）四層電梯實驗；
（4）四級傳送帶實驗；
（5）郵件分揀實驗；
（6）水塔水位控制實驗；
（7）交流電機Y/△起動實驗；
開環(huán)控制:
（8）交通信號燈實驗；
（9）步進電機實驗；
（10）舞臺燈實驗；
（11）LED顯示實驗；
（12）液體混合裝置實驗；
（13）八通道邏輯分析實驗；
（14）溫度壓力實驗；
（15）連線自檢實驗；。
五、單片機項目實訓包（用戶根據(jù)需求選配）
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序號
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實訓包名稱
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配件
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說明
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配件名稱
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數(shù)量
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1.
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可燃氣體報警儀
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51單片機系統(tǒng)
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1
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使用可燃氣體傳感器，調理電路進行信號調理，單片機根據(jù)信號進行報警。
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可燃氣體檢測模塊
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1
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配件、技術資料
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1
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2.
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流量液位檢測自動供水（帶紅外遙控）
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51單片機系統(tǒng)
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1
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單片機實時檢測并在LED上實時顯示水流量信息，同時根據(jù)液位情況，控制水泵進行自動供水控制，水流量可手動進行調節(jié)。系統(tǒng)帶紅外遙控系統(tǒng)。
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透明供水系統(tǒng)模型
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1
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水泵
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1
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流量檢測系統(tǒng)
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1
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液位檢測系統(tǒng)
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1
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紅外遙控器
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1
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配件、技術資料
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1
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3.
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超聲波倒車雷達
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51單片機系統(tǒng)
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1個
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使用一對超聲波傳感器，單片機根據(jù)發(fā)射與接收超聲波信號的時間差來計算距離，帶溫度補償，結果用數(shù)碼管顯示
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超聲波測距模塊
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1個
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顯示模塊
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1個
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配件、技術資料
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1份
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4.
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環(huán)境測試儀
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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使用溫度、濕度、光強傳感器，測量環(huán)境溫度和濕度及光線明暗
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環(huán)境測試模塊
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1個
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鍵盤顯示模塊
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1個
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配件、技術資料
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1份
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5.
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出租車計價器
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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直流電機模擬車輪，用霍爾傳感器測里程，用LCD顯示里程、單價、總價、等信息
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液晶顯示模塊
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1個
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直流電機模塊
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1個
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配件、技術資料
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1份
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6.
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數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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對8組DS18B20同進進行溫度采集和顯示
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DS18B20模塊
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1個
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鍵盤顯示模塊
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1個
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配件、技術資料
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1份
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7.
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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采用AD轉換器轉換模擬信號，再通過單片機串口發(fā)送到PC機，PC機對收到的數(shù)據(jù)進行顯示
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數(shù)據(jù)采集模塊
|
1個
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串行通信模塊
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1個
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配件、技術資料
|
1份
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8.
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交通燈控制系統(tǒng)
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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用LED發(fā)光二極管模擬交通燈，數(shù)碼管顯示倒計時秒數(shù)
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交通燈模塊
|
1個
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顯示模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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9.
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直流、步進電機控制系統(tǒng)
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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PWM控制直流電機轉速，并用霍爾傳感器測速；步進電機正反轉控制、速度控制
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電機控制模塊
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1個
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鍵盤顯示模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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10.
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公交車報站器
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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公交車報站，語音提示，可進行語音錄放控制
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語音錄放模塊
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1個
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配件、技術資料
|
1份
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11.
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紅外測溫儀
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單片機系統(tǒng)
|
1個
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使用熱釋紅外傳感器，實現(xiàn)非接觸測量人體、物體溫度，用數(shù)碼管顯示
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紅外測溫模塊
|
1個
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鍵盤顯示模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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12.
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數(shù)字電子鐘
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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年、月、日、星期、時、分、秒顯示，程序中可設置初值
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日歷時鐘模塊
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1個
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鍵盤顯示模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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13.
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俄羅斯方塊游戲
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單片機系統(tǒng)
|
1個
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單片機實現(xiàn)俄羅斯游戲，用LCD顯示，鍵盤控制
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液晶顯示模塊
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1個
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|
鍵盤顯示模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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14.
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電子稱
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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測量物體質量，用數(shù)碼管顯示，提供法碼，量程500克
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壓力測量模塊
|
1個
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鍵盤顯示模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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15.
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考勤機
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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IC卡應用于考勤機，身份識別
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讀卡器模塊
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1個
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鍵盤顯示模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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16.
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U盤、SD卡讀寫器
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U盤、SD卡讀寫模塊
|
1個
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可讀寫U盤/SD卡，U盤/SD卡自配
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配件、技術資料
|
1份
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17.
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音樂播放器
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MP3播放模塊
|
1個
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可播放MP3音樂，并可自由更新MP3文件
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配件、技術資料
|
1份
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18.
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無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
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單片機系統(tǒng)
|
1個
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無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，注：用戶至少配兩套系統(tǒng)才能完成傳輸功能
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無線通信模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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19.
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基于CAN總線的汽車車窗控制
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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CAN總線方式通信，控制車窗的開合（模擬），注：用戶至少配兩套系統(tǒng)才能完成傳輸功能
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CAN通訊模塊
|
1個
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配件、技術資料
|
1份
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20.
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網(wǎng)絡家電
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51單片機系統(tǒng)
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1個
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通過以太網(wǎng)控制（模擬）空調的啟動、停止和設置
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以太網(wǎng)通訊模塊
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1 個
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配件、技術資料
|
1份
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21.
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GSM通信系統(tǒng)
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51單片機系統(tǒng)
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1個
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單片機控制GSM通信模塊實現(xiàn)自動拔號通話功能
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GSM網(wǎng)絡通信模塊
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1 個
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配件、技術資料
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1份
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22.
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GPS定位
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
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單片機讀取GPS模塊信號：時間、經度、緯度、海拔、移動速度等，用LCD顯示
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GPS模塊
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1個
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液晶顯示模塊
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1個
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配件、技術資料
|
1份
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