Лабораторные практикумы по микропроцессорной и вычислительной технике

Лаборатория «ATmega 168 KIT» предназначена для изучения основ микропроцессорной техники и включает следующие лабораторные работы: «Изучение режимов отладки через JTAG», «Таймеры микроконтроллера», «Генератор импульсов», «Последовательные интерфейсы: SPI», «Последовательные интерфейсы: UART. Связь с компьютером», «Последовательные интерфейсы: I2C. Сетевой интерфейс», «Внутреннее ЭСППЗУ микроконтроллера», «Встроенный компаратор. Измерение частоты», «Знакосинтезирующий ЖК-индикатор», «Внешняя EEPROM 25LC640A-I/SN, 64 K, с интерфейсом SPI», «Управление двумя семисегментными индикаторами через I2C при помощи ИМС PCF8574AT2», «Подключение внешней EEPROM 24LC256-I/SM, 256 К, через I2C», «Внешний цифровой потенциометр AD5245BRJ10-R2 построение ЦАП через I2C», «Управление мощной нагрузкой с помощью ШИМ», «Работа со встроенным АЦП».

Учебный стенд для программирования микроконтроллеров позволяет студентам изучить основные подсистемы современных микроконтроллеров (интерфейсы, процессор, ОЗУ, подсистема прерываний, АЦП/ЦАП), принципы их взаимодействия и функционирования, научиться программировать микроконтроллеры, а также создавать на их базе системы управления.

Лаборатория предназначена для изучения технологии ПЛИС. Программирование ПЛИС может осуществляться как стандартными средствами Xilinx ISE Tools, с помощью языков программирования, таких как Verilog или VHDL, так и на «верхнем уровне» в среде графического программирования LabVIEW.

Лабораторный стенд позволяет студентам познакомиться с возможностями современных встраиваемых систем реального времени и научиться программировать их для решения различных задач, таких как обработка изображений, сигналов, реализация интерфейсов и их преобразование, встраиваемые системы управления и измерений.

Учебное оборудование данной лаборатории позволяет студентам изучать современные вычислительные комплексы, различные архитектуры построения распределённых систем, топологии сетей, протоколы обмена данными и многое другое. Оборудование, входящее в состав лаборатории, позволяет работать с самыми современными шинами и протоколами передачи данных, такими как RS-232, RS-485, GPIB, CAN, Fieldbus, FireWire, Ethernet, PCMCIA, SCSI, I2C, SPI, Modbus и др.

Оборудование лаборатории позволяет студентам изучать и самостоятельно разрабатывать системы автоматического управления и регулирования. В процессе работы студенты получают практические навыки создания, тестирования и отладки систем с реальными объектами управления. Лабораторные работы посвящены основным темам теории управления, в том числе статическим и динамическим свойствам систем регулирования, передаточным функциям и частотным характеристикам, основам синтеза систем управления. Лаборатория комплектуется учебными стендами двух типов: с двигателем постоянного тока Quanser и обратным маятником.

В состав стенда в качестве объекта управления входит температурная камера с галогеновой лампой и вентилятором для исследования тепломассообмена. Студенты могут регулировать температурный режим в камере, изменяя параметры вентилятора и нагревателя, разрабатывать автоматические системы контроля температуры. Система построена на базе платформы NI ELVIS II с температурной камерой Quanser, позволяющей студентам разрабатывать системы управления и получать навыки в построении систем распределённого ввода/вывода сигналов с датчиков.

Лаборатория предназначена для изучения промышленных интерфейсов и протоколов, широко используемых в промышленности, таких как RS-232, RS-485, RS-422, Ethernet, CAN/DeviceNET, GPIB, Profibus, Fieldbus.

Лаборатория предназначена для обучения студентов принципам построения современных систем автоматизированного управления технологическими процессами. В процессе работы студенты получают практические навыки установки и конфигурирования промышленных контроллеров, пуска и наладки системы АСУТП. Лабораторные работы охватывают широкий спектр тем, в том числе основы построения систем АСУТП по принципу модульной архитектуры, подключение датчиков и приводов, конфигурирование систем ввода-вывода сигналов, интеграция АСУТП с системой диспетчерского управления и т.п. Построение лабораторной системы АСУТП ведется на примере температурной камеры и контроллера автоматизации.

Лаборатория предназначена для ознакомления студентов с принципами работы централизованных систем диспетчерского управления (SCADA и HMI систем). В процессе работы студенты получают опыт использования и конфигурирования систем сбора данных, человеко-машинных интерфейсов и промышленных СУБД. Лабораторные работы охватывают широкий спектр тем, в том числе принципы обмена данными с промышленными контроллерами и модулями ввода-вывода, конфигурирование человеко-машинного интерфейса, работу с базами данных технологической информации, настройку сигнализаций и тревожных сообщений.

Лаборатория предназначена для отработки навыков внедрения промышленных систем управления и измерений с использованием CompactRIO и изучения программного и аппаратного обеспечения системы CompactRIO, архитектуры приложений на базе системы CompactRIO, программирования ПЛИС, программирования контроллера реального времени, передачи данных между ПЛИС и контроллером реального времени, программирования ПК с ОС Windows в составе системы CompactRIO, передачи данных между контроллером CompactRIO и ПК с ОС Windows.

Лаборатория предназначена для изучения теоретических основ измерения физических величин и практического использования датчиков для измерения основных параметров технологического процесса: температуры, давления, силы, ускорения, частоты вращения. Стенд позволяет проводить измерения сигналов с различных типов датчиков и имеет возможность подключение к персональному компьютеру по Ethernet или USB интерфейсам.

Комплект лабораторного оборудования состоит из набора программных и аппаратных средств для обучения студентов разработке систем сопряжённого управления серводвигателями, задающими положение в пространстве плоской площадки, на которой свободно перекатывается шар. Положение шара на столике контролируется с помощью цифровой камеры, расположенной на штативе.

Универсальная измерительная лаборатория представлена комбинированными приборами АСК-4114/4174 (приставки к персональному компьютеру), которые объединяют в себе 4 различных виртуальных прибора (двухканальный цифровой запоминающий осциллограф, двухканальный генератор сигналов произвольной формы, 16-канальный логический анализатор, 16-канальный генератор цифровых последовательностей) и предназначен для комплексного исследования многофункциональных аналогово - цифровых электронных устройств. Обеспечивает наиболее комфортные условия для управления сложными исследованиями под управлением ПК. Позволяет анализировать аналоговые и цифровые сигналы, а также генерировать сигналы произвольной формы с помощью специального редактора и формировать последовательности цифровых сигналов. Модель АСК-4174 имеет два интерфейса: USB 1.1 и LAN (10/100BASE-T). Режимы работы - осциллографа, логического анализатора, генератора,  генератора цифровых последовательностей.

Модуль предназначен для ввода дискретных данных по четырём независимым каналам и релейной коммутации по четырём каналам (контакты замкнут-разомкнут). Все входные и выходные каналы являются независимыми. Модуль выполнен в стандартном электротехническом корпусе. Имеет возможность крепления на DIN-рейку. Для подключения внешних соединений применяются лёгкосъёмные винтовые терминалы. Имеется один выход напряжением 3 В для питания внешних цепей дискретного ввода или элементов коммутации. Выходное напряжение гальванически не связано с внутренними цепями модуля и интерфейса USB.