B包单片机功能控制实训考核装置招标公告

实训室设备建设要求：

设备整体要求：

所投设备要求采用烤漆钢板制作的台式结构。实训台的抽屉柜用于存放实训模块，抽屉柜与台面之间布置实训模块安装支架，最上一层是工作台台面。用于技能竞赛时在台面上放置设备安装底板，在底板上安装试题拟定的单片机控制装置需要的模块，连接控制电路，编写的控制程序输入单片机后，按下运行指令开关，单片机控制装置就按程序运行。放置在单片机实训室中，就是一张实训台。当讲解理论或实训项目中的相关知识时，可以当做课桌；当需要进行实际操作时，将台面打开，露出放置在安装支架上的模块，在需要的实训模块间按实训要求连接电路，编写控制程序，就可以按照设计的实训项目进行单片机技术的教学。模块之间联接灵活，加深对单片机原理理解,能够完成I/O实训，A/D实训，D/A实训，LED LCD点阵模块等。

1、设备主要包括实训桌、电脑推车，主机模块、电源模块、仿真器模块、显示模块、指令模块、AD\DA模块、交直流电机控制模块、步进电机控制模块、传感器配接模块、扩展模块、温度传感器模块、智能物料搬运等组成。

2、★实训台结构要求：

①采用实训桌和上课用桌二合一设计模式，当讲解理论或实训项目中的相关知识时，可以作为课桌；

②实训模块隐藏式设计，当需要进行实训操作时，将台面打开，就露出隐藏在安装支架上的模块，在需要的实训模块间按实训要求连接电路，编写控制程序，就可以按照设计的实训项目进行单片机技术的教学。

③实训台的抽屉柜用于存放实训模块，抽屉柜与台面之间布置实训模块安装支架，最上一层是工作台台面。台面下方是设备安装底板，在底板上安装单片机控制装置需要的模块，连接控制电路，编写控制程序。

3、要求设备技术参数应满足技能大赛任务训练及竞赛要求为标准。

4、◆配套教材：需与设备严格配套，投标现场提供样品，由正规出版社出版。考虑到教学知识点，所投的教材需包含：24h可调时钟设计与制造、自动配液控制装置与制作、微波炉控制系统的设计与制作、四层电梯控制器的设计与调试、室内只能换气风扇控制器的设计与制作、小鸡孵化机控制系统的设计与制作、物料漂洗系统的设计与制作、竞赛题剖析等章节。每套章节需有对应项目的详细项目描述、项目分析，提供每个项目的硬件连接以及程序编写教程。教材内需提供所投设备个实验模块的电路原理图。

5、◆单片机控制软件: 要求软件具有流水灯实训、动态数码管显示实训、蜂鸣器演奏实训、液晶显示模块控制实训、流水灯实训、单总线温度采集实训、矩阵键盘接口实训、点阵LED屏汉字显示实训、字符型液晶显示模块控制实训、交直流减速电机控制实训等功能。提供该软件软件著作权证书，及省级或省级以上测评机构签定的软件评测报告，投标现场提供演示 。

6、◆配套项目实施任务书：需与设备严格配套，现场提供样品。由正规出版社出版，考虑到学生技能素质及实际动手能力的培养，提供的项目实施任务书需包含常用电子计算器模拟装置制作任务书、自动平面喷涂生产线模拟控制系统制作任务书、模拟洗碗机控制系统制作任务书、太阳能热水器控制系统制作任务书、机械手简易控制装置制作任务书、烘干机模拟控制系统制作任务书、工业清洗机系统制作任务书、自动生产线模拟控制系统制作任务书等不少于35套任务。

7、◆配套微视频需包含以下内容：
主机模块微课（定时器的安装、数据指针的安装、各种按钮的安装）电源模块微课（线性电源与开关电源的安装、漏电保护开关的安装、插板的安装、保险丝的安装）仿真器模块微课（仿真器的安装、仿真器的模拟）显示模块的微课（LED发光二极管的安焊接、LED显示屏的安装、电器元件的焊接）继电器模块的微课（继电器的焊接、测试点的焊接）指令模块的微课（PS2键盘接口焊接、矩形键盘接口的焊接、独立键盘接口的焊接）ADC/DAC模块微课（有源时钟发生器焊接、LED电平指示焊接、 DAC0832、ADC0809芯片焊接）交直流电机控制模块微课（交流电机的安装、直流电机的安装、保护继电器的安装、光电计数器的安装）步进电机控制模块微课（步进电机安装、闭环元件的安装、限位的安装）传感器配接模块微课（传感器的安装、光电隔离器的安装、隔离器与传感器的连接）智能物料搬运装置（手抓的安装、气缸的安装、支架的安装、传感器的安装、电机的安装）投标时要求演示。

8、◆要求投标人免费提供在线教育平台，平台支持电脑版、网页版等。内容要丰富、图文并茂、围绕设备有详细的原理分析、实验步骤指导学生完成相关实训内容，达到学习目的。采用云平台管理方式，教师、学生可以通过PC或手机平板等移动设备随时访问平台内容，方便教师学生随时访问在线教育平台内容。

9、★培训要求：要求投标人每年不少于一次免费开展教师培训班，定期更新课程内容，每次2人，每次不少于5日。

10、★要求投标人开展在甲方校内培训班，应至少包含1次，每次不少于2日的校内培训，提供详细培训计划安排，每日不少于4课时，开标现场提供培训承诺书。

技术参数要求

1. 输入电源：单相 AC 220V±10%（50Hz）

2. 输出电源：DC ±12V±5％/0.5A

DC ±5V±5％/3.5A

DC 24V±5％/6A

3. 温度：-10～40 ℃；环境湿度：≤90%（25℃）

4. 外形尺寸约1225mm×690mm×820mm

5. 整机功耗：≤0.5 kW

6. ★安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。市电采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

智能物料搬运装置部分：

7. 电源输入：AC220V±10％

8. 输出电压：DC 24V±5％/2.5A

9. 外形尺寸约600*560*280mm

10. 整机功耗：≤1KVA

各功能模块功能要求：

（1） 主机模块要求：

单片机采用元器件。内部设256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三个16位定时器，两个数据指针，片内集成了一个看门狗电路。64KRAM扩展空间、64KROM扩展空间；32个IO口，6个向量中断源；0~33MHz的工作频率，三级程序加密功能；工作电压4.0V~5.5V。使用DIP40封装便于更换芯片及仿真。并设计有在系统下载设计接口，通过USB下载器可以方便地进行编程，无需把单片机从电路上取下。

模块上应该有串行通信接口，接口加入升压电路，可以直接与计算机通信，不同品牌的单片机也可以通过此口进行程序下载。复位电路上应有手动复位按扭，可以直接复位操作。还应有源蜂鸣器驱动电路，直接给固定电平就可以发出声响。

（2） 电源模块要求：

电源模块采用线性电源和开关电源两种电源。单片机等芯片采用线性电源供电。电机等大功率器件采用开关电源供电。电源采用漏电保护开关作为总控制。用船形开关单独控制低压电，市电与低压电分开控制。模块应有三组相互独立的低压电源，其中有两组是正负双电源输出。面板上放置了一个AC220输出插板，可以同时挂接三个仪器仪表。其中每组电源都应有保险丝作过载保护。

（3） 仿真器模块要求：

配备有高性能单片机仿真器，可以全功能仿真MCS51系列单片机，也可以软件仿真；软件为中国自主研发，支持中文，支持关键字提示，自动完成符号配对等功能。支持64K程序地址断点、64K源程序有效行断点和64K临时断点，主机与计算机采用流行的USB接口。

（4） 显示模块要求：

最基本的显示元件LED发光二极管，最高级的LCD显示屏都包含在内。具体配置应为8位跑马灯（逻辑电平指示）、8位数码管动态显示、16×32点阵LED屏、1602字符型液晶显示屏、128×64绘图液晶显示屏。单片机常用的显示器件应全部包含在内。

（5） 继电器模块要求：

继电器模块应在集成了驱动电路的基础上，增加光电隔离措施。模块应有8路继电器，每个继电器的开关触点全部引出，并明确标示。每个继电器设有工作指示灯。八组继电器中六组为电磁继电器，两组为固态继电器。电磁继电器有两组为AC220控制的继电器，可以控制交流电机的正反转及停止，通过转换头可以连接电子连线。另外六组为电子连线座输出。继电器触点容量250V/6A、DC28V/12A。

（6） 指令模块要求：

指令模块上应放置单片机常用的输入元件，其中有8个独立键盘接口，8路8位开关量输入，4*4矩形键盘接口。可实现更多的按键或需要更为复杂的设计，采用该模块的PS2键盘鼠标接口进行扩展。

（7） ADC/DAC模块要求：

ADC/DAC模块上设计两种转换芯片。板载了三个功能子模块：0-5V模拟电压输出、8等级LED电平指示器和有源时钟发生器。ADC0809实验时可以用有源时钟发生器作为芯片的时钟，可以用0-5V模拟电压输出作为模拟量，用8等级LED电平指示用作模拟量大小的指示；DAC0832实验时，可以将芯片的输出接在8等级LED电平指示器上。

（8） 交直流电机控制模块要求：

可完成两种电机的控制实验，分别是24V直流减速电机和220V交流减速电机。每种电机的转盘下面放有光电开关计数器，可以用单片机感知其位置和转动了多少圈。每个电机控制线路中设有超程保护输入端口，在与水平移动装置组合实验时可以有效保护电机和机构的安全。

（9） 步进电机控制模块要求：

设有一只24V两相步进电机和大功率步进电机驱动器。模块改变了电机的轴转式运行方式，采用一个水平移动机构，该机构可以把电机的轴转改为水平直线运动，并用铝直尺的刻度指示。该模块还可以做闭环控制的实验项目，同时设计一个超程保护电路。直线运动机构上带了左右限位输出端子。

（10） 传感器配接模块(4路传感器接口)要求：

该单元共有两组16路光电隔离IO口，每个光电隔离IO口均可仿PLC与24V电源供电的传感器连接。并配有四路传感器转换接口用于工业传感器的连接。

（11） 扩展模块要求：

扩展模块能满足实验的需求，82C55的三个端口全部引出，可用电子连线连接，也可用排线连接。控制端与数据通信口安排在一起。另设一片74LS245芯片，可以用来与82C55组合起来完成不同的实验功能。

（12） 温度传感器模块要求：

配备有两种芯片型温度传感器：数字量温度传感器18B20和模拟量温度传感器LM35。LM35器件还加有运算放大器，放大的模拟量可以提高测量精度。每种传感器都有透明外壳加固保护，内有大功率加热电阻，加热指示器等。可以用来做恒温控制，温控器等实验。

（21）智能物料搬运系统要求：

l 配置双轴机器人作为装配的执行机构，具有X轴、Y轴

两个方向的执行能力，可完成智能抓取物料放料等功能；

l 配置有行程开关，光电传感器，光纤传感器等，可确保各执行器的准确定位；

l 超出最大行程时，具有硬件自动保护功能，确保系统安全及人身安全；

l 装置为通用性模块化多功能装置，各功能端口完全开放，可能通过不同的接线来完成各种不能的功能，如可以结合单片机主机模块，LED/LCD模块等，完成物料搬运实训，I/O口实训，LED\LCD点阵模块实验等。

实训项目要求：

单片机部分：

1. 跑马灯实验

2. 独立按键输入实验

3. 矩阵键盘接口实训

4. 光电耦隔离输入输出实验

5. 金属检测实训

6. 继电器隔离控制实验

7. 静态数码管显示实验

8. 动态数码管显示实验

9. 蜂鸣器演奏实验

10. 8255芯片扩展IO口实验

11. 液晶显示模块控制实训

12. 点阵LED屏汉字显示实验

13. AD转换实验

14. DA转换实验

15. LM35温度传感器采集实验

16. 外部中断光电计数控制电机实训

17. 定时器中断控制电机实训

18. 开环步进电机控制实训

19. 交直流电机系统实验

20. 恒温室控制系统实验

21. PS键盘通信实验

22. RS232通信实验

智能物料搬运装置部分：

23. 传感器技术实训

24. 直流减速电机应用实训

25. 气动回路应用实训

26. 丝杆传动机构应用实训

27. 直线运动单元定位控制实训

28. 单片机编程实训

29. 机械故障检测与排除实训

设备配置

一、设备概述

要求智能仓储装置的左右移动和提升采用导轨和步进电机相结合方式。以电子标签为物料，通过RFID检测物料信息，实现物料从转盘到仓位的入库及仓位到转盘的出库功能。同时通过条形码扫描仪获得指令，并把仓库运行状态及信息显示在液晶屏上。

二、技术参数要求：

1.工作电源：单相三线制 AC 220V±10% 50Hz

2.温度：－10～40℃；环境湿度：≤90%（25℃）

3.外形尺寸大约1990×780×2140mm

4.整机功耗：≤2KW

5.材质：铝型材

6.★安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

三、功能要求：

1. 配置三轴机器人作为装配的执行机构，具有X轴、Y轴、Z轴三个方向的执行能力，可完成智能存取物料等功能；

2. 转盘配料、吊臂传送功能；

3. 仓位物料自动检测、并显示功能；

4. 转盘自动寻空位功能、转盘物料数检测；

5. 配有液晶屏，具有运行状态及仓位信息显示功能；

6. 通过扫描条形码自动执行出入库；

7. 配置有光电开关，光电传感器，微动行程开关等，可确保各执行器的准确定位；

8. 具有手爪、托盘到位检测、夹紧检测、复位检测功能

9. 超出最大行程时，具有硬件自动保护功能，确保系统安全及人身安全；

10. 本装置为通用性模块化多功能装置，各功能端口完全开放，通过仓储装置中的RFID射频识别模块对不同仓库的物料进行标识，也能通过RFID射频识别模块不同物料上电子标签的信息，将物料运至不同的仓库，实现智能仓储的功能；

11. 本装置可实现上电初始化（包括仓位物料检测、托盘复位、吊臂复位）、条形码扫描、出/入库（仓位有料就出库/无料则查找转盘并入库）；

四、主要构成及功能要求：

要求装置主要构成分：智能仓储机构、三轴直线搬运托盘机构、吊臂搬运机构、

转盘机构、控制中心、电子标签物料等。能实现物料从转盘到仓位的入库及仓位到转盘的出库功能。

其具体工作流程为出库流程：上电—初始化—液晶屏显示仓储情况—扫描仪读取条码数据并显示在液晶屏—搬运托盘运行至相应仓位并取出物料和托盘—搬运至摆放区—搬运托盘复位—转盘转动查找空位—吊臂运行搬运物料至转盘—吊臂机构复位—空托盘送回仓位—搬运机构复位—显示仓储情况；入库流程为：上电—初始化—液晶屏显示仓储情况—扫描仪读取条码数据并显示在液晶屏—搬运托盘运行至相应仓位取出空盘并搬运至摆放区—搬运托盘复位—转盘转动查找物料-吊臂运行搬运物料至摆放区托盘-搬运托盘机构运行搬运物料和盘至相应仓位—搬运托盘机构复位—显示仓储情况。

1、智能仓储机构：整体材质为铝型材、导轨及步进电机组成，铝型材为结构提供了一个牢固支撑架，导轨及步进电机保证了机器人机构的精确及稳定的运行，每个仓位都装有光电开关，检测仓位的物料情况。

2、三轴直线搬运托盘机构：由两个步进电机、一个气缸托盘组成，具有三个方向的执行能力。步进电机提供X、Y轴方向驱动、气缸托盘实现取放物料功能，导轨上装有保护行程开关及到位检测的光电开关、气缸装有到位检测磁性开关，该机构实现物料出库至摆放区及从摆放区入库功能。

3、吊臂搬运结构：

由铝型材支架、直流电机驱动左右运行手臂 、气缸驱动伸缩及张合的手爪及微型行程开关组成，该机构负责仓储到转盘之间物料的搬运。行程开关做到位检测及行程保护功能，手爪伸缩及张合都装有磁性开关做到位检测。

4、转盘机构

该机构由转盘支架、RFID射频模块、气缸、步进电机组成。步进电机驱动转盘转动、气缸推动物料到待取盘、RFID射频模块查找物料及寻空位。主要实现物料查找、推送及空位查找、物料入盘功能。

5、控制中心

由一块单片机芯片主机、一块芯片从机、一块液晶屏、一台条码扫描仪组成。主机通过串口与从机、液晶屏、条码扫码仪通讯，负责接收从机、条码扫描仪的数据，并向液晶屏及从机发送数据及指令功能。从机负责硬件数据采集及动作执行命令，并向主机发送物料信息及接收主机命令。液晶屏负责显示仓位、转盘物料情况及系统运行状态。条码扫描仪负责扫描条码信息，并发送给主机。

6、电子标签物料

16块电子标签的物料、不同物料标号代表不同物品。

六、设备配置

注：标注“◆”的参数为重要项，若不满足，将进行技术扣分处理。
标注“★”号参数为必须满足项，不满足者视为“未全部响应招标文件规定的实质性要求”，其投标视为无效标