TW-SD551可編程/變頻器/單片機綜合應(yīng)用實驗裝置
（PLC+變頻器+單片機）
本裝置結(jié)合當前我國工業(yè)自動化應(yīng)用技術(shù)及器件技術(shù)的發(fā)展，充分考慮實用性、先進性。裝置采用模塊式結(jié)構(gòu)，實訓掛箱包含PLC主機掛箱、變頻器掛箱、單片機掛箱、觸摸屏掛箱、PLC模擬負載掛箱、實訓網(wǎng)孔板掛箱及豐富的驗證演示裝置。實訓內(nèi)容包括PLC的基礎(chǔ)實訓、PLC綜合實訓，變頻器的認識、操作、參數(shù)設(shè)定及通訊實訓，觸摸屏的認識、操作、應(yīng)用實訓，單片機接口擴展、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、鍵盤控制、定時器、打印機接口實訓等，實訓項目豐富、綜合性強、緊跟工業(yè)自動化發(fā)展潮流。
一、產(chǎn)品特點
1、模塊式結(jié)構(gòu)，掛箱更換方便，便于組織各種實訓項目及擴展新的實訓功能。
2、適合就業(yè)前及崗前綜合技能訓練，適合高級工技能培訓考核。
3、能進行小型工程項目設(shè)計、設(shè)備選型、安裝調(diào)試、操作模擬。
4、只需三相四線交流電源即可投入使用，實訓資源豐富、綜合性強，有效節(jié)約實訓用房。
5、安全性高，除配備電壓型和電流型漏電保護器外，裝置設(shè)有單片機全程監(jiān)控的過載或短路軟截止保護功能，確保設(shè)備和人身安全。
二、技術(shù)性能
1、輸入電壓：三相四線制～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度范圍-5℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃）
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：1700mm×700mm×1680mm
三、裝置配備
（一）電源、信號源、儀器控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁合金面板。為實訓提供交流電源、直流電源、信號源、測試儀表、安全保護等。具體功能如下：
1、主控功能板
（1）三相四線電源輸入，通過漏電保護器接通總開關(guān),由接觸器通過啟動、停止按鈕進行操作。
（2）設(shè)有450V指針式交流電壓表三只，指示電源輸入的三相電源電壓。
（3）三相四線電源輸出，具有單片機全程監(jiān)控短路或過載軟載止保護功能。具有短路、過載、告警等功能、故障排除復(fù)位后才能啟動工作電源。
（4）裝有～220V輸出安全插座，為外部儀器提供安全工作電源。
（二）實訓桌
實訓桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅固，造型美觀大方。設(shè)有抽屜和元器件儲存柜。
（三）實訓組件
1、PLC實訓組件
配置三菱FX3U-38mR主機，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字輸入，16路數(shù)字量輸出），SC-09通訊編程電纜及輸出轉(zhuǎn)接口、開關(guān)等。
2、PLC實訓模擬掛箱
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序號
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編號
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控制對象實訓模塊
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實訓教學目標
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1
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TW1
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搶答器/音樂噴泉
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通過對搶答系統(tǒng)中各組人員搶答時序的監(jiān)視和控制，掌握條件判斷控制指令的編寫方法；通過對音樂噴泉控制系統(tǒng)中“水流”及音樂的循環(huán)控制，掌握循環(huán)指令的編寫方法。
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2
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TW2
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裝配流水線/十字路口交通燈
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通過對“生產(chǎn)流水線”順序加工過程及十字路口交通燈路況信號控制，掌握順序控制指令的編寫方法。
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3
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TW3
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水塔水位/天塔之光
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通過對“水塔水位”和“儲水池水位”變化過程的判斷，了解簡單邏輯控制指令的編寫方法。通過對天塔之光閃亮過程的移位控制，掌握移位寄存器指令的編寫方法。
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4
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TW4
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自動送料裝車/四節(jié)傳送帶
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通過對傳送帶啟停、傳送狀態(tài)的控制和對貨物在自動送料裝車系統(tǒng)中流向、流量的控制，掌握較復(fù)雜邏輯控制指令的編寫方法。
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5
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TW5
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多種液體混合裝置
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通過對“液體混合裝置”中不同液體比例及液體混合時攪拌時間的控制，掌握條件判斷指令及各種不同類型的定時器指令的編寫方法。
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6
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TW6
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自動售貨機
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通過對用戶投幣數(shù)目的識別和自動售貨機中各種“貨物”的進出控制，掌握各種計數(shù)器指令及比較輸出指令的編寫方法。
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7
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TW7
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自控軋鋼機/郵件分揀機
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通過對自控軋鋼機和郵件分揀機材料（“鋼錠“郵件”）來料數(shù)量、來料類別識別及對各種執(zhí)行器（例如“電機”）啟停時序的控制，掌握數(shù)值運算指令及中斷指令的編寫方法。
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8
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TW8
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機械手控制/自控成型機
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通過對機械手停留“位置”及自控成型機各方向“液缸位置”的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較簡單邏輯控制程序的編寫能力。
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9
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TW9
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加工中心
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通過對加工中心中各方向“電機”運行方向及“刀庫”進出刀、換刀過程的控制，掌握一個完整工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的較復(fù)雜邏輯控制的編寫能力。
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10
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TW10
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四層電梯
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通過對一個完整的四層電梯模擬的綜合控制，初步掌握PLC控制系統(tǒng)的分析、I/O分配、設(shè)計I/O接線圖、接線、編程、調(diào)試等工作過程的綜合知識。
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11
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TW12
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自動洗衣機/電鍍生產(chǎn)線
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通過對洗衣機進出水時間、洗滌流程及電鍍生產(chǎn)線中物塊侵入不同溶液的時間、方式、先后順序的控制，掌握多點PLC控制系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力。
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3、變頻器實訓掛箱
配置三菱FR-D720變頻器，帶有RS485通訊及BOP操作面板。
4、單片機實訓模塊
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)》等課程教學的最佳配套實驗設(shè)備。以小系統(tǒng)、多功能、易擴展為設(shè)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(shè)計、畢業(yè)設(shè)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。
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BH-Keil51仿真器或選配BH-3000和其它型號仿真器。
★ BH-Keil51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。
★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(shè)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。
★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。
（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(yīng)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(diào)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(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。
（1）單片機硬件：
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1
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用戶CPU（AT89S52），帶仿真接口
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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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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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射極跟隨器實驗?zāi)K
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4
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譯碼、鎖存單元（由CPLD芯片1016設(shè)計）
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紅外遙控接收實驗?zāi)K（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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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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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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DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊
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8
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8251實驗?zāi)K
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模擬溫度傳感器實驗?zāi)K
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9
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8253實驗?zāi)K
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壓力傳感器實驗?zāi)K
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10
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8279實驗?zāi)K
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ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊
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8255實驗?zāi)K
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128*64 LCD液晶顯示模塊（可換16*2 LCD模塊）
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六位動態(tài)數(shù)碼管實驗?zāi)K
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PWM轉(zhuǎn)換模塊
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4*6矩陣鍵盤模塊
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LM386音頻功放模塊
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8155實驗?zāi)K
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繼電器模塊
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8位LED發(fā)光二極管輸出模塊
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RS485通訊模塊
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8位開關(guān)量輸入模塊
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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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8250實驗?zāi)K
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四相步進電機模塊（帶驅(qū)動電路）
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16*16點陣實驗?zāi)K
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接觸式IC卡實驗?zāi)K（標配一塊IC卡）
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可調(diào)電壓模塊
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標配超強BH-Keil51仿真器（USB接口）
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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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7、工控組態(tài)軟件一套：
打開軟件編程環(huán)境，任何實訓都可以編輯出形象直觀動感強、數(shù)字效果好的組態(tài)棒圖，并進行實訓動態(tài)跟蹤教學。
8、PLC仿真實訓軟件一套：
（1）通過PLASH虛擬環(huán)境實時顯示PLC的運行狀態(tài)
（2）可以實現(xiàn)PLC虛擬接線，并對接線進行錯誤檢查
（3）PLC編程訓練、PLC程序編寫測試等功能
（4）實現(xiàn)PLC運行模擬，對錯誤程序進行檢查
10、交流電機一臺，380V Y/△
四、實訓項目
（一）PLC基本技能實訓
1.PLC認知實訓（軟硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、基本指令練習、接線、編程下載等）
2.PLC仿真實訓
（二）PLC模擬控制應(yīng)用實訓
3.數(shù)碼顯示控制
4.搶答器控制
5.天塔之光控制
6.十字路口交通燈控制
7.水塔水位控制
8.自動送料裝車系統(tǒng)控制
9.四節(jié)傳送帶控制
10.裝配流水線控制
11.多種液體混合裝置控制
12.自控成型機控制
13全自動洗衣機控制
14.電鍍生產(chǎn)線控制
15.自控軋鋼機控制
16.郵件分揀機控制
17.自動售貨機控制
18.機械手控制
19.四層電梯控制
20.加工中心控制
（四）PLC、變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用技能實訓
24.變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
25.變頻器報警與保護功能
26.外部端子點動控制
27.變頻器控制電機正反轉(zhuǎn)
28.多段速度選擇變頻調(diào)速
29.變頻器無級調(diào)速
30.基于外部模擬量(電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速
31.瞬時停電啟動控制
32.PID變頻調(diào)速控制
33.PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)
34.PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制
35.基于PLC數(shù)字量控制方式的多段速
36.基于PLC模擬量控制變頻開環(huán)調(diào)速
37.基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速
38.基于PLC通信方式的速度閉環(huán)控制
39.基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速
（五）單片機實訓項目
(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?qū)嶒灒?/span>
（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(zhuǎn)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(zhuǎn)換實驗；
（10）D/A0832轉(zhuǎn)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(diào)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(diào)制實驗；
（30）射極跟隨器實驗；
（31）電子音樂演奏實驗。
