TW-X54多功能單片機開發(fā)系統(tǒng)實驗箱
一、系統(tǒng)簡介
TW-X54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(shù)》《自動化控制》《CPLD/FPGA技術(shù)》等課程教學的配套實驗設備。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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)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(diào)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(qū)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(diào)電壓模塊
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39
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標配超強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(diào)試軟件KEILC51 UV2 調(diào)試環(huán)境，支持匯編、C51語言編譯、調(diào)試；單片機ISP在線下載軟件；串口調(diào)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）電氣性能與尺寸重量：
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序號
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電氣性能與尺寸重量
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1
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輸入電源：AC 220V±10% 50HZ
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2
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輸出電源：DC +5V/3A、+12V/0.5A、-12V/0.5A
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3
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工作環(huán)境：溫度-10~+40攝氏度 相對濕度<85%（25攝氏度） 海拔<4000m
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4
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裝置容量：<0.5 KVA
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5
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重 量：約5 KG
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6
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外形尺寸：520*330*140mm
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7
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安全保護：具有短路保護、自恢復功能，安全符合國家標準
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8
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箱體材料：采用輕便鋁合金框架木箱作為實驗儀機箱，美觀大方，結(jié)實耐用。
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三、系統(tǒng)主要特點
（1）仿真器：系統(tǒng)標配有USB接口仿真器或選配和其它型號仿真器。
1、 仿真器是目前同行業(yè)功能完整，性能穩(wěn)定，技術(shù)先進的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 調(diào)試環(huán)境支持單步、斷點、隨時可查看寄存器、變量、IO、內(nèi)存內(nèi)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。
2、 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。
3、 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(jié)構(gòu)，在仿真狀態(tài)下仿真芯片被完全凍結(jié)，可以100%重現(xiàn)CPU所有特性，即總線I/O口。
4、 下載仿真通訊急速115200BPS，也是KEIL支持的高速度,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）ISP在線下載：實驗系統(tǒng)配有ISP在線下載接口，并標配USB接口下載電纜線，可直接燒錄AT89S5X單片機和AVR單片機。
（3）支持C8051F 單片機（SOC）擴展：選配C8051F擴展板和仿真器， 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(diào)試、仿真；集成開發(fā)環(huán)境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟件。
1、CPU:C8051F020。
2、22.1184MHz晶振。
3、標準JTAG接口，支持硬件仿真。
4、外部復位電路。
5、所有IO口均引出并加清晰標注。
6、可以與TW-210K實驗箱結(jié)合，實現(xiàn)超多外圍功能。
（4）支持PIC單片機擴展：
通過選配件PIC模塊可實現(xiàn)PIC單片機功能
1、CPU：PIC16F877A
2、4MHz晶振
3、標準6針I(yè)CSP接口，可以單片機進行編程與仿真。
4、所有IO口均引出。
5、外部復位電路。
6、可以與TW-210K實驗箱結(jié)合，實現(xiàn)超多外圍功能。
（5）支持AVR單片機擴展：
通過選配件AVR模塊可實現(xiàn)AVR單片機功能
1、CPU:ATMEGA16。
2、8MHz晶振。
3、標準ISP下載接口。
4、外部復位電路。
5、標準JTAG接口，支持硬件仿真。
6、所有IO口均引出并加清晰標注。
7、可以與TW-210K實驗箱結(jié)合，實現(xiàn)超多外圍功能。
（6）支持EDA(CPLD/FPGA)開發(fā)：通過選配EDA擴展卡（標配并口JTAG下載線），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。
（7）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。
（8）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(diào)試用戶系統(tǒng)。
（9）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。
（10）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(diào)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(diào)用EPROM中的實驗程序完成實驗。
(11) 可選配DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺
DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺，是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二維動畫技術(shù)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
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軟件實驗（標配）
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1. 清零程序
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2. 拆字程序
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3. 拼字程序
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4. 數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序
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5. 數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?/span>
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6. 查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)
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7. 無符號雙字節(jié)快速乘法子程序
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8. 多分支程序
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9. 脈沖計數(shù)實驗
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10. 電腦時鐘實驗
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硬件實驗（標配）
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11. P1口亮燈實驗
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12. P1口轉(zhuǎn)彎燈實驗
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13. P3.3口輸入，P1口輸出實驗
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14. 工業(yè)順序控制實驗
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15. 8255 A、B、C口輸出方波實驗
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16. 8255 PA口控制PB口
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17. 8255控制交通燈
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18. 簡單I/O擴展實驗
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19. A/D0809轉(zhuǎn)換實驗
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20. D/A0832轉(zhuǎn)換實驗
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21. 8279鍵盤顯示實驗
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22. 通用打印機實驗（自配）
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23. 微型打印機打印實驗（自配）
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24. I2C儲存卡讀寫實驗
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25. 繼電器控制實驗
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26. 步進電機控制實驗
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27. 8253方波實驗
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28. 小直流電機閉環(huán)調(diào)速實驗
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29. 16*16 LED點陣顯示實驗
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30. 128*64 LCD液晶屏顯示實驗
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31. 8250可編程異步通訊接口實驗
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32. 8251可編程通訊接口實驗
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33. 單片機RS232/485串行發(fā)送實驗
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34. 單片機RS232/485串行接收實驗
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35. 單片機RS232/485與PC機通訊實驗
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36. DS18B20單總線溫度測量實驗
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37. 紅外線遙控收發(fā)實驗
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38. 溫度傳感器實驗
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39. 壓力傳感器實驗
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40. PWM脈沖寬度調(diào)制實驗
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41. 電子音樂演奏實驗
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42. 8155模塊實驗
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43. 射極跟隨器實驗
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數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺（選配）
（配置上位機仿真軟件，1卡即可完成以下實驗）
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44. 機器人掃地雷實驗（閉環(huán)實驗）
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45. 刀庫捷徑選擇實驗（閉環(huán)實驗）
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46. 四層電梯實驗（閉環(huán)實驗）
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47. 四級傳送帶實驗（閉環(huán)實驗）
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48. 郵件分揀實驗（閉環(huán)實驗）
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49. 水塔水位控制實驗（閉環(huán)實驗）
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50. 交流電機Y/△起動實驗（閉環(huán)實驗）
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51. 交通信號燈實驗（開環(huán)實驗）
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52. 步進電機實驗（開環(huán)實驗）
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53. 舞臺燈實驗（開環(huán)實驗）
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54. LED數(shù)碼管顯示實驗（開環(huán)實驗）
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55. 液體混合裝置實驗（開環(huán)實驗）
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56. 八通道邏輯分析實驗（開環(huán)實驗）
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57. 溫度壓力實驗（開環(huán)實驗）
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58. 連線自檢實驗（開環(huán)實驗）
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硬件實驗（選配）
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59. USB2.0通訊實驗
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60. CAN總線通訊接口實驗
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61. 以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議接口實驗
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五、選配件介紹：（以下部分為選配價格另算）
DAQ數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺 1100元
CPLD擴展模塊（1032E）FPGA擴展模塊(EP1K30)（配置并行下載電纜）590元
C8051F020單片機擴展模塊 680元
EC5 USB接口仿真器 （配置USB下載電纜） 290元
AVR單片機擴展模塊 (CPU型號:ATMEGA16L) 590元
AVR仿真器 660元
PIC單片機擴展模塊
(CPU型號:PIC16F877A) 580元
PIC仿真器 680元
PIC編程器 450元
USB2.0通訊模塊 290元
以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議接口模塊 290元
CAN總線通訊接口模塊 290元
六、單片機實訓包模塊（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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單價
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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(diào)理電路進行信號調(diào)理，單片機根據(jù)信號進行報警。
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700元
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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(shù)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(diào)節(jié)。系統(tǒng)帶紅外遙控系統(tǒng)。
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1500元
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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(shù)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)
|
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(jié)果用數(shù)碼管顯示
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700元
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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(shù)資料
|
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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700元
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|
環(huán)境測試模塊
|
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(shù)資料
|
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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700元
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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(shù)資料
|
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)
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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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600元
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DS18B20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(shù)資料
|
1份
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7
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
|
51單片機系統(tǒng)
|
1個
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采用AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)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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550元
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|
數(shù)據(jù)采集模塊
|
1個
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|
串行通信模塊
|
1個
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|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
8
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交通燈控制系統(tǒng)
|
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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550元
|
|
交通燈模塊
|
1個
|
|
顯示模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
9
|
直流、步進電機控制系統(tǒng)
|
51單片機系統(tǒng)
|
1個
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PWM控制直流電機轉(zhuǎn)速，并用霍爾傳感器測速；步進電機正反轉(zhuǎn)控制、速度控制
|
550元
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|
電機控制模塊
|
1個
|
|
鍵盤顯示模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
10
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公交車報站器
|
51單片機系統(tǒng)
|
1個
|
公交車報站，語音提示，可進行語音錄放控制
|
500元
|
|
語音錄放模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
11
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紅外測溫儀
|
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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750元
|
|
紅外測溫模塊
|
1個
|
|
鍵盤顯示模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
12
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數(shù)字電子鐘
|
51單片機系統(tǒng)
|
1個
|
年、月、日、星期、時、分、秒顯示，程序中可設置初值
|
500元
|
|
日歷時鐘模塊
|
1個
|
|
鍵盤顯示模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
13
|
俄羅斯方塊游戲
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單片機系統(tǒng)
|
1個
|
單片機實現(xiàn)俄羅斯游戲，用LCD顯示，鍵盤控制
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700元
|
|
液晶顯示模塊
|
1個
|
|
鍵盤顯示模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
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(zhì)量，用數(shù)碼管顯示，提供法碼，量程500克
|
900元
|
|
壓力測量模塊
|
1個
|
|
鍵盤顯示模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
15
|
考勤機
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51單片機系統(tǒng)
|
1個
|
IC卡應用于考勤機，身份識別
|
700元
|
|
讀卡器模塊
|
1個
|
|
鍵盤顯示模塊
|
1個
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
|
16
|
U盤、SD卡讀寫器
|
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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550元
|
|
配件、技術(shù)資料
|
1份
|
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17
|
MP3音樂播放器
|
MP3播放模塊
|
1個
|
可播放MP3音樂，并可自由更新MP3文件
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550元
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|
配件、技術(shù)資料
|
1份
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18
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無線語音傳輸系統(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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850元
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無線通信模塊
|
1個
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|
配件、技術(shù)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
|
700元
|
|
CAN通訊模塊
|
1個
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配件、技術(shù)資料
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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(diào)的啟動、停止和設置
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800元
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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(shù)資料
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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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1700元
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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(shù)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)
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1個
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單片機讀取GPS模塊信號：時間、經(jīng)度、緯度、海拔、移動速度等，用LCD顯示
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900元
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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(shù)資料
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1份
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23
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語音識別機器人
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語音識別控制模塊
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1個
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單片機對語音進行識別，可以控制機器人前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、跳舞等動作
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1300元
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機器人
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1個
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機器人控制板
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1個
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配件、技術(shù)資料
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1份
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24
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語音遙控小車
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語音識別控制模塊
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1個
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單片機對語音進行識別，控制小車前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動作
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1100元
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小車車體
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1個
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小車驅(qū)動板
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1個
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配件、技術(shù)資料
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1份
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25
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LED點陣顯示屏
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51單片機系統(tǒng)
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1個
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基于51單片機控制的多功能LED點陣顯示屏，適合單片機實訓中的項目教學，由64片8*8點陣LED模塊組成，可同時顯示16個16*16點陣的漢字。
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1500元
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LED顯示屏
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1個
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配件、技術(shù)資料
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1份
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26
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酒精測試儀
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51單片機系統(tǒng)
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1個
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基于單片機控制的酒精測試儀，可以檢測氣體中酒精乙醇濃度，單位mg/L；液晶實時顯示酒精濃度數(shù)值和醉酒閾值；當測量值＞醉酒閾值時報警并亮燈。
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700元
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LCD顯示模塊
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1個
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酒精傳感器模塊
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1個
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配件、技術(shù)資料
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1份
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27
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智能小車機器人套件(豪華版)
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核心芯片：89C52, 可用匯編 或者 C 語言編寫指令，讓機器 人實現(xiàn)自己想要的功能，并且可以任意改寫指令得到新功能，自帶在線下載功能.可以實 現(xiàn)機器人避障礙，尋黑線等多 種功能。是電子類專業(yè)機器人 比賽和各類電子競賽理想的學習套件
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1500元
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28
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虛擬示波器和邏輯分析儀套件
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該套件可實現(xiàn)以下功能：示波 器 、 邏 輯 分 析 儀 、 數(shù) 字 電 壓 表、混合信號示波器、數(shù)字信 號發(fā)生器、數(shù)據(jù)記錄儀、頻率 發(fā)生器、頻率計數(shù)器、脈沖計 數(shù)器、PWM 控制器、I2C 控制 器、遠程控制器
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850元
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