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浙江“院士之家”：区域创新平台的新思路3篇
浙江“院士之家”：区域创新平台的新思路篇1
依托科技智力优势,发挥各类科技创新平台的作用,是提升首都自主创新能力的重要途径。
按照北京市人大常委会的工作安排, 今年将听取和审议市政府关于建设首都科技创新平台工 作的专项报告。
为了更好地开展工作, 笔者对科技创新平台的概念、 国内外在科技创新平台 建设中的经验等进行了梳理,供大家参考。
什么是科技创新平台?
平台(platform ,原意是在生产和施工过程中,为操作方便而设置的工作台,有的能移动和 升降, 也指通常高于附近区域的平面。
后来逐渐地从这种实物的平台扩展到泛指进行某项工 作所需要的环境或条件。
20世纪初,汽车工业实现大批量、流水线作业时,平台作为一个 工程概念开始出现。随着科技的发展, “平台”越来越多地被其他领域所使用,已成为具有 通用色彩的术语。关于科技创新平台的概念,国内学界尚有争议。在实践中,我国从 2004年开始启动建设的国家科技基础条件平台, 定义为 “服务于全社会科技创新的数字化、 网络 化、智能化的基础性支撑体系” ,主要由包括大型科学仪器设备和研究实验基地等在内的物 质与信息保障系统、 以共享为核心的制度体系和专业化技术人才队伍三方面组成, 涉及大型 科技基础设施及基地、自然科技资源、科技数据和文献资源、 科技成果转化基地、 网络科技 环境等物质与信息保障系统以及相关的共享制度和专业化队伍等内容。
国外对于科技创新平台的定义也有差异。
1999年美国竞争力委员会在题为《走向全球:美国创新新形式》的研究报告中首先提出了 创新平台 (platform for innovation 的概念, 意指创新基础设施以及创新过程中不可缺少的要 素:人才和前沿研究成果的可获得性; 促进理念向创造财富的产品和服务转化的法规、 财务 和资本条件;使创新者能够收回其投资的市场准入和知识产权保护等。欧盟委员会在 2003年提出了欧洲技术平台的概念, 即在有着重大经济影响和社会意义的战略领域, 自下而上将 创新过程中的利益相关者 (产业界、 学术界、 政府部门、 立法机构、 消费者等 聚集在一起, 共同确定这些战略领域的研发重点、期限和行动计划(即战略研究议程 ,进而建立面向全 欧洲的重要创新计划,通过法律、组织、经济、社会、技术工具的创新来实施这些战略领域 的重要创新计划, 以实现未来欧洲经济增长、 工业竞争力增强及社会可持续发展。
笔者认为, 从学理和实践的情况看,所谓科技创新平台,就是为科技创新活动提供支持与服务的系统, 它具有公共和共用性质, 由技术装备与物理空间等硬件和制度政策机制等软件有机集成, 能 够在科技创新的某个环节或某个阶段发挥基础性支撑作用。
科技创新平台的类型, 可以有不 同的划分方法。
从科技创新的环节划分, 可以有服务于研究与开发的重点实验室等基础条件 平台, 服务于科技成科技创新平台建设的经验借鉴果商用化的工程中心、 中试基地等, 服务 于科技产业化的科技企业孵化器、科技园等; 从创新平台建设的主体划分, 有政府主办、企 业主办、 社会机构主办以及多方联合设立运营的平台; 从科技创新的要素划分, 可以有技术 转移平台、人才平台、资本平台等;从平台所处的地域划分,可以有国际层级、国家层级、 区域层级等。一般说来, 科技创新平台应该有如下功能。
一是资源整合功能。平台既是对创 新主体自身创新资源的整合, 也是对公共创新资源的整合。
既要使各创新主体利用好自己的 创新资源, 又要坚持互利的原则, 保证能将优势资源相互提供给同一平台上的其它创新主体, 实现不同创新资源在创新主体之间的协同效应。
二是协调功能。
平台可以有效的协调和解决 合作创新过程中“市场失灵”和“系统失效”等问题。三是支撑与推动功能。科技创新平台 通过运用创新资源、政策和制度,营造创新氛围,有效激励持续创新、获取竞争力。不同创 新主体之间的协同创新, 能相互帮助找出市场中的需求与自身资源最匹配的点, 将内部资源
优势发挥到最大, 不仅支撑创新者沿着较优的技术创新轨道进行创新, 而且还能促进知识创 新,发现新的创新路径, 产生显著的知识创新与知识溢出效应。四是降低风险功能。创新活 动的不确定性和高投入性, 使得创新过程存在很高的风险性。
通过科技创新平台开展合作可 以降低创新风险, 平台主体相互协调的制度安排, 能够维护主体间相对稳定的合作关系, 消 除因合作关系的不确定性而带来的风险,维护创新主体的创新动力和合作动力。
国外如何建设科技创新平台?
许多国家包括美国、欧洲一些国家、日本、韩国等都对科技创新平台予以高度重视,政府、 市场、 社会相结合, 创新平台发挥了重要作用。以下对欧盟以及英国、 荷兰的情况作简要介 绍。
欧盟委员会组织的创新平台可以分为五类:可使一个部门发生根本性变化的新技术类平 台,如氢燃料电池、纳米电子学、纳米医学、气冷反应堆等技术创新平台;以适应社会可持 续发展为目标的技术平台,如植物基因组和生物技术、供水与卫生、光伏等; 基于新技术的 公共产品或服务技术类平台, 如移动和无线通信、 对欧洲有益的创新药物、 卫星通信技术等 创新平台; 为确保欧洲高新技术部门处于前沿而进行开发的突破性技术类平台, 如内置系统、 航空技术;更新、振兴或重组传统工业部门的技术平台,如钢铁、纺织和服装、未来制造技 术、建筑等技术创新平台。欧洲创新平台的发展过程是自下而上的,即在大企业领导下,中 小企业、大学、研究机构、公共机构、金融机构等积极参与下建立,欧盟委员会在各平台构 建过程中仅起着推动和指导作用。欧洲创新平台已成为欧盟第七科研框架计划的重要支撑, 其重点领域覆盖了该框架计划的九大领域。英国的创新平台是由英国技术战略委员会 (Technology Strategy Board, TSB 于 2005年 11月推出的一项重要科技计划, 旨在将各部门、 企业和学术界的资源集成到一起, 以共同应对主要的经济和社会挑战, 并开拓新的市场机遇, 推动企业对研发和创新的投资。到 2008年底, TSB 总共启动了 6个创新平台,具体包括:智能交通系统与服务创新平台, 网络安全创新平台, 低碳车辆创新平台, 辅助生活创新平台, 低环境冲击创新平台,感染药检测和鉴定创新平台。创新平台领导小组由技术战略委员会、 原英国贸工部 (2007年英国科技体系改革后由商业、企业和制度改革部继承贸工部的大部分 管理职能 、各研究理事会、知识转让网及相关政府部门的代表组成。平台领导小组在征求 利益相关者意见的基础上,公布白皮书,启动示范项目、合作研发项目,出台支持性法规, 举办研讨会, 开展可行性研究、 案例研究等。
历史上的荷兰曾是具有雄厚科技实力的创新型 国家之一。进入 21世纪后,荷兰经济出现了严重的停滞和衰退。为了提升荷兰的国际竞争 力,使其重返世界知识经济大国前五的行列,荷兰政府于 2003年 9月成立了荷兰创新平台 (Dutch Innovation Platform,初期运行时间为三年半。平台成员包括政府、工商界和知识界 的知名人士, 由荷兰首相亲自担任平台主席。
2007年荷兰创新平台 (第二期 启动, 继续发挥 上述功能。
创新平台在帮助荷兰政府制定科技政策、 推出科技支撑项目以及提高国家科技竞 争力等方面发挥了积极的作用。
一方面, 绝大部分平台成员来自工商界和学术界, 并且在各 自领域内具备丰富的经验。
他们通过创新平台聚集在一起, 有助于共同协商出具有创造性和 建设性的科技政策建议。
另一方面, 平台成员还包括首相以及与创新政策制定密切相关的两 个政府部门 (教育、文化和科学部和经济事务部 的部长,从而确保了这些意见和建议能在第 一时间传递到荷兰政府的最高层, 最大程度地影响科技政策。
创新平台并非直接向合适的研 发项目提供资助, 而是通过确定关键领域、 制定战略议程以及向政府提出政策建议来引导政 府资金分配到合适的项目和领域。
国内有哪些经验可以借鉴?
2004年后,以国家平台建设为引导,各地陆续启动了形式各异和功能多样的科技创新平台 建设。笔者主要分析广东、江苏、浙江、上海、重庆五省市科技创新平台建设的主要做法和 经验,以为借鉴。
(一平台定位 从广东、江苏、浙江、上海、重庆五省市科技创新平台建 设的情况看, 地方平台建设已基于国家科技基础条件平台建设纲要的要求作了有益的拓展和 延伸, 不仅注重整合科技资源建设科技基础条件平台, 同时也对平台进行了较为宽泛的理解, 更偏重对研究开发、 创新创业和成果转化等平台建设, 紧密结合地方科技、 经济与社会发展 的特点和需要,形成平台建设不同的定位、目标和方向。
(二建设思路各地在实践中摸索 出一些具有特色的科技创新平台建设模式。
1、直接面向产业服务的多方共建模式。如广东 省科技厅组织和支持建立的各类产业科技创新平台包括 5种组建形式:一是省市两级政府与 中国科学院联合共建, 如中国科学院广州生物医药与健康研究院等; 二是省科技厅、 市政府 与中国科学院相关研究所联合共建, 如广东电子工业研究院等; 三是省科技厅、 市区政府支 持,由相关科研机构、大学等联合共建,如华南家电研究院、华南精密制造研究院等;四是 由各地市政府与中国科学院联合共建, 如广州中国科学院工业技术研究院、 中国科学院深圳 先进技术研究院等; 五是由省科技厅支持, 相关科研机构或大学联合共建, 如广东省材料检 测与评价科技创新平台。
2、 “实体组织”和“虚拟组织”相结合。实体组织如“现代纺织技 术及装备创新服务平台” ,以绍兴轻纺科技中心为牵头单位,浙江理工大学、浙江大学共同 参加,成立了“浙江省现代纺织工业研究院” ,其中轻纺科技中心占 50%的股份,浙江理工 大学占 30%的股份,浙江大学占 20%的股份。虚拟组织如新药创制科技服务平台,现有的 四家创建单位以科研项目和科技服务为纽带形成产学研联盟, 每个创建单位, 通过虚拟的联 合, 使新药创新链上的各个环节环环相扣, 形成了信息高度畅通、 既独立又联合的技术联盟 关系,为制药企业提供相关服务。四家创建单位各自承担药学、药效学、毒理学、天然药物 等四个子平台的建设和运行。
3、多纽带链接的建设模式。上海研发公共服务平台建设模式 具有多样化的特征,即应用了链式、分布式、市区联动模式、孵化器模式、公共服务模式以 及 “加盟” 模式等多模式建设。
链式以上海生物医药专业技术服务平台是链式建设模式的典 型代表, 该平台直接出口是上海生物医药专业技术服务平台门户, 不单独设立统一的实体平 台,而由分布在生物医药研发产业链上、具有不同分工的 16家研究中心共同组成。在针对 不同科研项目时, 由具有不同职能的中心自由组合、 联合申请。
科学数据共享系统具有明显 的分布式特点, 平台整合了上海地区各类离散的科学数据资源, 建立了多个数据中心和众多 的数据库, 而这些数据库是分布在不同的单位来提供数据共享服务的。
市区联动模式是, 结 合上海市政府培育“一区一新” 特色产业集群的战略规划,上海市科委统筹专业孵化器、园 区和公共服务平台布局, 由市、 区联合推动, 建立具有行政区经济特色的平台。
4、 “产学研” 合作的共建模式。
江苏省引导优势科技资源向企业聚集, 全面部署高校、 院所在企业中建设 重点实验室, 支持企业重点实验室建到高校校园, 将高校、 院所的智力资源优势与龙头企业 的产业优势紧密结合, 以产业引导应用基础研究; 重庆市整合高校、 科研院所和企业的优势 科技资源,共建产业(中试基地,以成果共享、利益分享的方式,联合开展关键共性技术 的攻关, 形成较为完善的产学研联盟和成果转化机制; 浙江省在科技创新平台建设实践中得 出的结论是:与高校科研院所关系越紧密的平台,就办得越好。
5、中小企业专业镇的建设 模式。
广东省将科技创新平台建设作为完善区域创新体系的重要内容, 明确为本地区中小企 业提供技术创新支撑, 政府对经济实力雄厚、 产业集群已形成一定规模的专业镇, 以政府资 金投入为主,组建创新平台,市场化运作,开展共性关键技术创新服务,或通过组建产品质 量检测中心, 为企业提供检测服务, 在促进产品质量提升的同时实现资源共享, 服务和带动 产业发展。
目前, 省级专业镇技术创新中心累计达 128家, 各类技术创新平台已经分布全省, 覆盖了机械、五金、陶瓷、电子、建材、家具、花卉、针织服装等 30多个产业、产品类别, 成为广东省技术创新体系的主要组成部分。
(三组织保障科技创新平台的良性持续运行是
保障其作用发挥的根本, 因此, 在建设平台的同时,需聚合各种支撑手段, 形成持续的运行 保障体系。
1、组织统筹。统筹规划是先决条件,五省市全面规划和部署了创新平台建设的 顶层设计, 深入推进科技计划的集成实施和科技平台建设的同时, 先后出台了一系列文件和 政策制度,为规范平台建设、管理运行和推进平台应用提供制度保障。
2、组织实施。组织 实施方式起着重要作用。江苏省和重庆市平台的组织实施方式主要是通过项目立项组织实 施,采取定向组织、 申报评审和公开招标等方式, 启动平台实施。
而上海市平台建设以上海 市科委资源共享服务平台建设专项计划作为主要的实施方式, 依据总体规划, 有计划、 有重 点地共建共享、协作服务。
3、组织协调。在平台建设过程中,需要注重加强各部门的组织 协调工作, 建立平台指导协调机制。
江苏省成立了由省有关部门参与的产学研工作协调指导 小组及联席会议办公室, 建立了省市合作会商制度。上海市政府有关领导和相关委、办、局 主要负责同志组成上海研发公共服务平台指导协调小组, 统筹规划平台建设, 协调跨委办局 的资源共建共享工作。
协调小组下设办公室负责平台建设工作, 办公室挂靠在市科委, 成员 由各委办局主要职能处室相关人员组成。
今年市人大常委会围绕听取和审议市政府关于建设 首都科技创新平台专项报告, 将在借鉴国内外经验的基础上, 重点关注促进中关村国家自主 创新示范区建设的“ 1+6”政策中, “ 1”个跨层级行政资源整合平台即首都创新资源平台建 设的情况,切实促进首都特色科技创新平台的建设和发展。
浙江“院士之家”：区域创新平台的新思路篇2
绍兴市公共科技创新平台建设暂行管理办法
第一章 总 则
第一条 为加强我市公共科技平台建设的科学化、规范化管理，增强区域科技创新服务能力，根据《浙江省公共科技条件平台建设纲要》，制定本办法。
第二条 绍兴市公共科技创新平台（以下简称平台）是指通过有效优化和整合各类科技资源，向社会提供开放共享的平台，是为企业、高校、科研单位和广大科技人员提供研究开发、成果转化、产业孵化、技术服务、科技创业投融资服务、人才培养等各类公共科技服务的载体。
第三条 平台建设旨在整合绍兴区域科技资源，搭建和提升具有公益性、基础性、战略性的科技创新平台，为全市科技创新活动提供高效服务和有力支持。
第四条 平台主要依托在绍具备丰富优质的科技基础条件、较强的科研开发与服务优势的科技企业孵化器、科研机构、高等院校、行业重点企业、科技中介机构等，通过提供研究开发、技术推广、软硬件共享、产品检测、信息服务、技术服务、管理咨询、人员培训等多方面服务，构建直接为产业技术创新服务的开放性技术平台。
第二章 管理机构与建设单位的职责
第五条 绍兴市科技局会同绍兴市财政局根据全市科技、经济、社会发展的实际需要，统筹规划，组织实施科技创新服务平台的组建和管理工作。绍兴市科技局负责制定平台建设的总体规划，编制平台建设的年度计划与经费预算；
组织平台建设过程中的检查监督、考核评估和验收；
综合协调并处理平台建设运行中需要解决的重大问题;组织开展平台绩效评估。
绍兴市财政局会同市科技局审批平台建设的年度经费预算，审查平台年度经费汇总决算；
检查、监督平台建设经费的管理、使用情况；
检查、监督平台绩效评估。
各主管部门负责本部门、本地区本行业的平台建设中长期规划的编制，负责新建平台的组织和推荐工作；
参与组织实施平台建设，指导平台的运行和管理；
落实平台建设的配套经费；
协调平台牵头建设单位与参加单位的关系。
第六条 平台建设单位是我市科技创新服务平台的具体实施主体，负责承担平台的具体实施和日常运行管理工作，主要职责是：制定平台建设方案和行业科技发展规划，按照平台建设计划完成规定任务；
为平台建设顺利实施提供必要的条件保障和自筹经费；
明确运行管理机构，完善平台运行体制；
定期报告平台建设进展情况和经费使用情况等，接受市科技局、市财政局的管理、检查监督和考核评估。
第三章 申报与立项
第七条 平台重点是建设科技基础条件平台、专业科技创新服务平台二类科技平台。其中，申请建设专业科技创新服务平台所属行业应是我市的优势产业、重点支持发展的产业。
申报建设的平台应同时具备以下条件：
1．平台具备良好的组织运行机制。平台建设和管理班子健全，结构合理，管理制度和激励机制完善，主管部门配套政策落实。能够提供平台建设顺利实施的自筹资金、技术支撑和日常运行管理及后勤保障等。
2．平台建设单位在本行业或领域中具有一定影响力，龙头作用明显。具有一定规模的科技创新基础资源和技术装备，能充分利用原有科技资源，整合本行业相关重点科技机构资源，为本领域中小企业、科研人员提供必要的仪器设备和场地。
3．平台拥有为科技创新和产业化提供技术服务的创新团队。创新团队领军人物具有较高的专业水平和一定的组织管理与协调能力。合作单位间具有较好的合作基础和业绩，能团结协作、共建共享。
4．已制定符合行业（产业）发展规划的平台建设规划。平台布局合理，并具有明确的专业服务方向、量大面广的服务对象，服务企业一般应超过15家；
具备集聚创新资源、组织科技攻关、提供技术服务、实施成果转化、开展人才培养等基本功能。
5．平台需组织实施至少一项以上的有影响的重大科技项目。项目必须符合行业（产业）发展方向和需求，技术水平高，辐射应用面广，并有望取得自主知识产权、科技奖励等科技成果。
第八条 平台建设项目组织申报与审批立项程序：
1、平台建设项目申报实行常年申报、网上受理、分批审理。申报单位应根据平台组织申报要求在网上申报系统进行申报。同时，向市财政局、市科技局提交项目申报书和可行性研究报告纸质材料各二份。
2、市科技局按规定程序会同有关部门组织专家进行评审（论证），并对有关结果进行公示。市财政局对申报项目审批过程中有关经费预算合理性评价进行监督。
3、市科技局下达平台建设项目计划，并与项目平台建设单位签订计划合同书。
4、平台建设项目科技经费补助的审批、拨付方式与程序按照《绍兴市本级科技专项资金管理暂行办法》执行。
第四章 建设期管理
第九条 平台建设实行分步实施、动态调整方式，边建设、边运行、边服务。平台建设期限一般为3年（最长不超过4年），其中建设期1－2年，试运行期2年。
第十条 平台建设单位须建立有效的运行机制和管理体制，明确各方职责，制定具体可行的实施方案，建立平台工作台帐；
在平台建设项目执行过程中，建设单位要注重把资源整合、制度规范以及专业化人才队伍建设相结合，保障相关科技条件资源持续增加和对社会开放服务，使平台真正成为服务于科技进步与创新的资源共享平台。
第十一条 平台建设期间，建设单位应定期（每年12月底前）向市科技局、市财政局报送当年建设进展情况。市科技局、市财政局将不定期地对平台建设项目进展及运行情况进行监督检查，并按年度对平台建设项目进行绩效评价。
第十二条 验收未通过的平台，在半年内针对存在的问题提出整改方案并做出相应改进后，可再次提出验收申请。如再次验收未通过者，取消平台资格，并退回已拨付的财政经费。
第五章 经费补助
第十三条 平台建设所需资金由建设单位自筹和市财政补助经费等组成。专业科技创新服务平台以平台建设单位自筹为主，同时鼓励多渠道筹措经费，保障平台的顺利进行。
第十四条 财政补助经费主要用于为提升平台创新和服务能力而产生与创新服务活动直接相关的费用，如必要的科研仪器设备费、技术合作费、能源材料费、设计试验费等。项目建设用房及水、电、气等配套条件，主要通过自筹解决。
第十五条 平台建设补助经费管理和使用必须遵守财务制度，严格执行国家有关财经法规，单独立帐，独立核算，专款专用。
第十六条 对撤消、终止或验收未通过的平台建设项目，平台建设单位应及时清理账目，编制并上报终止项目的决算，并如数退还已拨补助经费。
第六章 运行与发展
第十七条 平台建设单位应遵循“整合、完善、提高”的建设思路，建立健全保障平台运行和发展的管理机构，逐步实现依靠自身发展，保障平台正常运行的目标。探索平台在相关科技专项组织、项目评审和项目实施过程中的作用和指导服务功能。
第十八条鼓励支持平台承担政府和企事业单位委托的科研项目，进一步完善其服务功能，提高其服务能力。优先推荐运行绩效好、具有良好发展前景的平台列入省、国家平台建设计划。
第十九条 平台运行过程中，建设单位须于每年向市科技局上报年度工作计划、上年度工作总结等；
市科技局每年组织考核评估，评估结果分为优秀、合格、不合格三个等级，评估结果向社会公示。对评估结果为优秀、具有发展前景的平台，给予适当的滚动支持。
第七章 罚则
第二十条 平台建设期内，对未达到建设项目合同任务要求的，责成其限期改正；
对经整改后仍出现下列情况之一的，予以调整或撤销，暂停拨付财政经费，情节严重者，收缴已拨付的财政资金，并停止对平台建设单位的科技经费资助：
1、建设单位自筹资金不能足额到位或保障条件不能落实，导致平台难以完成建设的；
2、建设目标发生重大调整，建设内容产生变更，技术方案进行了重新修订，或者由于项目负责人出现变更等原因对项目执行产生重大影响的；
3、平台建设单位有弄虚作假、截留、挪用、挤占建设经费等违反财经纪律的行为；
或因管理不善，或出现其他严重问题，不能按期完成建设任务。
第八章 附 则
第二十一条 本办法自发布之日起施行。
第二十二条 本办法由市科技局、市财政局共同负责解释。
浙江“院士之家”：区域创新平台的新思路篇3
创新平台各模块功能介绍一DCP-001R-S电路
使用2片74LS00芯片构成4路独立的RS触发电路。各电路都可外接输入信号或者由按键控制输入。当按键闭合时，输入直接接地为低电平，按键断开时，输入为高电平。因此，可由按键的断开、闭合，产生一系列脉冲信号。
R-S触发器特性表：R0011
S0101
Q不定01不变
/Q不定10不变
功能说明禁用置0置1保持
74LS00芯片的工作电压为5V，内含4个与非门。
74LS00引脚封装图
正常工作参数
1
二DCP-002单片机89S51电路
该模块的控制核心为单片机AT89S51,该模块作为单片机最小系统，主要由时钟电路、复位电路、32K的片外RAM62256、地址锁存器、数据缓冲器、ISP下载口，可编程逻辑器件，RS232串口以及外部扩展接口等部分组成。该实验模块可以与其它多个功能模块构成一些复杂的系统。
单片机最小系统时钟、复位、译码、RS232串口电路简介
2.1时钟源电路
单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，两个补偿电容C21、C22通常选择22pf左右的瓷片电容。可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率的石英晶体，在这里我们选择11.0592MHZ的晶振。
2.2复位电路
单片机小系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。其结构如图中R2、C2和AN1。上电自动复位通过电容C2充电来实现。手动按键复位是通过按键将电阻R2与+5V接通来实现。
2.3地址译码电路
为了减少芯片的使用数量和降低PCB板布线的复杂度，本系统使用小规模可编程逻辑器件GAL代替74系列芯片实现译码电路。具体硬件见图2可编程逻
2
辑器件。
图2可编程逻辑器件
2.4RS-232串行接口
实验板上的串行接口是该功能模块与PC通信的通道，需调试的程序通过串行接口下载到该模块的单片机中，而该模块上程序的运行状态和部分结果也需通过串行接口上传到PC机。
PC机上的串行接口是RS-232，RS-232包括了按位进行串行传输的电气和机械方面的规定。RS-232关于电气特性的要求规定，驱动器输出电压相对于信号地线在-5V～-15V之间为逻辑1电平，表示传号状态；
输出电压相对于信号地线在＋5V～＋15V之间为逻辑0电平，表示空号状态。在接收端，逻辑1电平为-3V～-15V，逻辑0电平为＋3V～＋15V，即允许发送端到接收端有2V的电压降。这样的RS-232电平和TTL逻辑电路（单片机）产生的电平是不一样的，因此，PC机与单片机89S51之间必须经过一定的电路转换逻辑电平。图3给出了实验板上的RS232串行接口逻辑电平转换电路。
3
图3RS-232串行接口
2.5主要芯片介绍
(1SRAM62256。62256是8位32KB的SRAM，它的引脚排列如图4.14所示。
62256各引脚功能说明如下：
VCC、GND：芯片工作电源和电路地，VCC＝5V。A0～A14：地址码输入端。
I/O0～I/O7：输入输出端口(输出时有三态。
4
CE：芯片片选控制输入，CE＝1时该片未被选中，输出为高阻；
CE＝0时，该芯片被选中。同时，当62256的CE＝1时，芯片处于降耗保持状态，此时流过的电源电流为维持电流，只有微安(uA数量级，且VCC可以由5V降至3V左右，内部存储的数据可保持而不丢失。因此，62256在掉电之后，如保持CE为高电平，并保持VCC>3V，非常小的功耗就可以保持SRAM中所存储的数据。这使得很方便地用一个大于3V的电池作为掉电保持电路的电源成为可能。
WE：写操作控制输入，低电平有效。当CE＝0、OE/RFSH＝1、WE＝0时，为写操作。
OE/RFSH：读选通/刷新允许控制，当OE/RFSH＝1时，芯片内部电路自动刷新，当CE、WE＝1、OE/RFSH＝0时为读操作。根据引脚功能说明，62256工作方式及功能列表见表4.7。
表4.762256的操作方式及功能说明
（2）74LS373是八D锁存器(3S,锁存允许输入有回环特性，常应用在地址锁存及输出口的扩展中。简要说明:
SN74LS373为常用的8d锁存器,常用作地址锁存和I/O输出。可以用74hc373代换.74LS373是低功耗肖特基TTL8D锁存器，74HC373是高速CMOS器件，功能与74LS373相同，两者可以互换。74LS373内有8个相同的D型(三态同相锁存器，由两个控制端(11脚G或EN；
1脚OUT、CONT、OE控制。当OE接地时，若G为高电平，74LS373接收由PPU输出的地址信号；
如果G为低电平，则将地址信号锁存。
工作原理：74LS373的输出端QO-Q7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时，Q0-Q7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电
5
平时，Q0-Q7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
当锁存允许端LE为高电平时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被锁存在已建立的数据电平。
74LS373引脚(管脚图:
74LS373内部逻辑图：
74LS373真值表：
6
1234
U?111OELE
D1D2D3D4D5D6D7D8
GND
M74HC373B1R
14GND
622565V20
U?111
5VI/OEI/CLKVCCVCC5V20OE1OE2119U?1CS411U?
OELEVCC5V20C
74ACT244B202227GNDCS1RDWR10GND
74ACT244B/CS/OE/WE10
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D1D3D5D7D6D4D2D0
10
347813141718
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D5V20
A7A6A8A5A4A2A3A9A11A12A14A13A0A10A11098765432524212322615V205V20
C?1uFAN1SW-PBC24.7uF
6101418161284Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8
GND
74ACT244B10
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10
D1D2D3D4D5D6D7D8
GND
M74HC373B1R
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A15A14A13A12A11A10WRRDI1I2I3I4I5I6I7I8
GND
GAL16V8A-15LPR2Res110K
5VJP?OE19DIR1BU?
OET/RVCC5V20U?1CS511OELEVCC5V20
I/O1I/O2I/O3I/O4I/O5I/O6I/O7I/O8
10
234567891918171615141312CS1OECS2DIRCS3CS4CS5CS6
5VRST
JP?
5VSCKMISORST
C?1uFMISI
MHDR2X5
13579246810
357911131517135791113151719
MHDR2X10
2468101214161820CS64681012141618
35791113151723456789
10
A0A1A2A3A4A5A6A7
GND
74AC245PC
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89S51
1
Y?
2
C?XTAL
20pF
C?20pF
2.6DCP-002单片机89S51系统原理图
U?
C?1uF
1345
C1+C1-C2+C2-
VDDVCC
216
B
C?1uF
11TXD10
T1INT2INT1OUTT2OUT
147
12RXD9
R1OUTR2OUTR1INR2IN
138
15
GNDVEE
6
MAX232ACPE
A
7
1
三DCP-003键盘及LED数字显示电路模块功能介绍
该模块主要由通用可编程键盘和显示器的接口芯片8279和4×5矩阵键盘以及八位数码管所组成。完成数码管的静动态显示及阵列键盘实验。
通用键盘显示电路采用Inter公司生产的通用可编程键盘和显示器的接口芯片8279。8279可以实现对键盘和显示器的自动扫面，识别闭合键的键号，完成显示器动态显示，可以节省CPU处理键盘和显示器的时间，提高CPU的工作效率，另外，8279与单片机的接口简单，显示稳定，工作可靠。所以使用8279的通用键盘显示电路可使系统设计简单化。
专用I/O接口
3.1可编程键盘/显示接口8279
8279可用作单片机的可编程通用键盘与显示器接口，可以为64键的接触式按键阵列提供扫描接口，也可以用到诸如霍尔效应或铁氧体变形体的传感器阵列或一个选通的接口键盘键的按键可以是二键闭锁也可以是N键巡回，可以自动消除按键抖动，按键输入编码被选通送入8宇符的FIF0。先进先出缓冲器中。若送人的字符多于8个，将越限标志置1,按键输入时间CPU发出中断信号。
显示部分能为发光二极管、白炽灯，七段显示器、液晶显示器等提供扫描显示接口。8279具有一个16X8的显示器RAM，它也可以组成两只16X4的RAMCPU可以读写RAM。无论是右端送入方式还是左端送入方式都能由8279实现，显示
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RAM有自动加1的功能，下边对8279作简单介绍。
3.2芯片引脚功能说明
8279采用单一+5V电源供电，40脚封装，图5-218279的引脚排列图，下面对各引脚功能加说明：
DBO-DB7:双向数据总线，用来传送8279与CPU之间的数据和命令。CLK:时钟输入线，用以产生内部定时的时钟脉冲。
RESET：复位输入线8279复位后被置为字符显示左端输入，二键闭锁的触点
回弹型式，程序时钟前置分频器被置为31,RESET信号为高电平有效。CS:片选输入线，低电平有效，单片机在CS端为低时可以对8279进行读/写操作。
A0:缓冲器低位地址，当AO为高电平时，表示数据总线上为命令或状态,为低电平时，表示数据总线上为数据。
RD：读信号输入线，低电平有效，将缓冲器读出。数据送往外部总线WR:写信号输入线，低电平有效，将数据从外部数据总线写入8279的缓冲器IRQ:中断请求输出线，高电平有效，在键盘工作方式下，当FIFO/传感器RAM中有数据时，此中断线变为高电平。在FIFO/传感器RAM每次读出时，中断线就下降为低电平，若在RAM中还有信息，则此线重新又变为高电平，在传感器工作方式中，每当探测到传感信号变化时，中断线就变为高电平。
SLO-SL3:扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RLO-RL7:回送线，经过按键或传感器开关与扫描线联接，这些回送输入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平,无按键闭合时，均保持高电平。
SHIFT:换位功能当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下SHIFT开关时，SHIFT输入端保持高电平，在键盘扫描方式中按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当CNTL/STB开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输
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入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFORAM中。
OUTA3-OUTAO及OUTB3-OUTBO：显示输出A口及B口，这两个口是16X4的显示器更新寄存器输出这些输出端输出的数据与扫描线(SL3-SLO同步，供多路切换的数字显示。这两个端口可被独立控制，也可看成一个8位端口。
BD：消隐输出线，低电平有效，当显示器切换，或使用显示消隐命令时，将显示器消隐。
3.3内部结构
8279的内部结构方框图如图5-22所示，它主要由下列几部分组成：
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(1数据缓冲器
数据缓冲器是内部总线接到外部总线的双向缓冲器，用来传送8279和CPU
之间的信息。(2I/O控制
控制数据的输入输出操作，当CS为低电平时，选中8279芯片这时单片机可对8279进行读、写操作，若RD为低电平，则单片机读数据或状态信息，若WE为低电平，则单片机写入命令。读、写的内容由A0来决定，A0为高电平时为命令或状态,A0为低电平时为数据。(3控制逻辑
控制与定时寄存器用于寄存键盘及显示器的工作方式，锁存操作命令，通过译码产生相应的控制信号，使8279的各个部件完成一定的控制功能。定时控制含有一个可编程的5位计数器，对外部输入时钟信号进行分频，产生100kHz的内部定时信号。外部时钟输入信号的周期不小于500ns。(4扫描计数器
扫描计数器有两种工作方式。一种是编码方式，在这种方式下提供二进制计数，由外部对计数值进行译码，以便为键盘或显示提供扫描线(十六选一。另一种是译码方式在这种方式下扫描计数器对最低两位进行译码并提供一个经过译码的扫描信号(四选一在编码方式中，扫描线为输出高电平有效，在译码方式中扫描线为输出低电平有效。(5回送缓冲器
回送缓冲器具有锁存功能，用来对8条回送线上的信息进行缓冲和锁存，在键盘方式中，这些回送线被逐个扫描，以寻找出在该行中被按下的键。若去抖动电路找到某一被按下的键，则等待10ms，以检查此键是否确实被按下。若键保持闭合，则该键在阵列中的地址加上SHIFT状态以及CONTROL一起被送入FIFO中。在扫描传感器阵列中，回送线的内容在每次按键扫描时被直接存储到传感器RAM(FIFO的相应单元中去在选通输入方式中，回送线的内容在CNTL/STB信号的脉冲上升沿被送到先进先出缓冲器(FIFO。(6FIFO/传感器RAM
本功能部件是双功能的8XSRAM。在键盘或选通输入方式中，它是一个先进
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先出缓冲器(FIFO。每一条新的进入信息都被顺次写入相应的RAM,然后又按写入的顺序读出。FIFO状态则跟踪FIFO中的字符数目，并监视着FIFO是“满”还是“空”。写入或读出过多均被看作出错。当CS为低电平,A0为高电平时，可以用RD读取FIFO的状态。当FIFO非“空”时状态逻辑还提供一个IRQ信号。在扫描传感器阵列方式下，该存储器用作传感器RAM，传感器RAM的每一位代表传感器对应的状态，在这种方式中，若检测出某一位的变化，则IRQ信号即变为高电平。
(7显示地址寄存器与显示RAM
显示器地址寄存器保存当前正由CPU读或写的那个字的地址，以及正在显示着的那两个4位半字节的地址。读/写地址由CPU编程设定，可以把它设定为读写后自动加1的工作方式，也可以设定为自动减1方式。在设置了正确的方式及地址后，显示器RAM可以直接由CPU读出。半字节A和半字节B地址自动由8279更新，以便与CPU输出值相对应。A和B半字节可以独立送人，也可作为一个字送人由CPU所设置的工作方式而定，数据送入显示器的方式可以是左端送入，也可以是右端送人。
3.48279与单片机最小系统的连接及原理图
ALE信号作为8279的时钟信号，从而与系统的时钟同步。8279的中断信号IRQ通过二号接线柱引出，实验时接到单片机的I/0口。读写信号和单片机的RD和WR相连，8279的数据线D0-D7与74AC245的A0-A7相连。
8279与AT89s51的许多信号时兼容的，AT89S51的地址锁存信号ALE接8279的CLK,在内部分频后产生其内部时钟信号。8279的中断请求信号IRQ经一个反相器74HC04反相后通过金属二号接线柱引出。
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四DCP-004PID调节器
PID调节器主要由集成芯片LM324、LM358以及一些元器件组成，能通过给定的输入信号对负载进行快速、准确而稳定的控制，并且能同时提供同相输出和反相输出。
LM324是四运放集成电路，电路中分别构成加法器、比例调节器、微分调节器、积分调节器。它采用14脚双列直插塑料封装，LM324的引脚排列如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；
Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，在电路中构成电压跟随器和反相器。LM358的引脚封装形式如下图所示：
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五DCP-005信号叠加电路
该电路主要是用于实现多路信号的加法和比例放大运算，并将叠加之后的信号以电压形式正向或反向输出。
该电路板由三部分组成：输入级、中间级和、输出级。
输入级有五个输入端，自上而下分别是两个电压输入端，一个电流输入端，一个参考接地点和两个继电器开关控制的电压输入端。电压输入端接入的10k电阻，将电压信号转变为电流信号，两个电压输入端最大输入信号分别是10V和5V；
电流输入端，电阻R4分流保护作用；
继电器开关控制的输入端输入的是从直流电压源VCC上分压得到的电压信号，同样通过电阻R6和R8转变为电流信号，两个二极管用作蓄流保护，避免继电器断开瞬间产生高压。各路信号最终都以电流信号的形式叠加，输入中间级进行信号放大。
中间级是一个由集成运算放大器和电阻构成的反向放大电路，放大倍数在0.5到1.5之间，大小通过滑动变阻器RW3可调。
输出级也是一个由集成运算放大器构成的反相放大电路，但放大倍数为1，仅对信号进行反相，不进行放大，另外在输出级运放之前还设有一个反相输出端，直接输出中间级的反相放大信号。
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六DCP-006功率输出电路
功率输出电路由输入信号控制三极管，使三极管处在开关状态，进而控制继电器通断。即用小信号控制大功率器件，从而达到继电器隔离的作用。
输入信号由IN端进入，输入信号的电压范围5~24V。DS1用于指示是否有信号流入。R10是三极管旁路电阻，在输入信号低电平时起分流作用，保护三极管。DV2二极管用于限制三极管c-e间电压，防止三极管被反向击穿。继电器由电磁线圈和一组转换开关组成，NO和NC分别为常开、常闭触点，电磁线圈通电后电磁铁吸合，开关状态互换。DS1用于指示是否有电源电压。R18保护发光二极管DS9。D10续流二极管，在三极管射级高电平时形成新的回路，使电磁线圈可以继续释放电流。IN信号低电平时，T1截止，集电极高电平，NO与NC触电维持原来状态。IN信号高电平时，T1导通，集电极低电平，电磁线圈通电，电磁铁吸合，NO与NC状态互换。
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七DCP-007模拟功率放大电路
模拟功率放大电路主要由集成功率器件TDA2030构成。TDA2030功率集成电路具有转换速率高，失真小，输出功率大，外围电路简单等特点。TDA2030的电源电压为±6V－±22V，静态电流为50mA（典型值）；
1脚的输入阻抗为5MΩ（典型值），当电压增益为26dB、RL=4Ω时，输出功率Po=15W。频带宽为100KHz。源为±14V、负载电阻为4Ω时，输出功率达18W。
有信号输入时，SW1、SW2均打开，SW3闭合与打开均可，无影响。无信号输入时，SW1、SW2均闭合，若SW3打开则反馈系数F´≈1，作为电压跟随器。若SW3闭合则放大直流信号。
为了提高电路稳定性，减小输出波形失真，功放级通过R4，R5，C3引入了深度交直流电压串联负反馈，如果接入C3，则直流反馈系数F´≈1。对于交流信号而言，因为C3足够大，在通频带内可视为短路，所以交流反馈系数与C3无关。可见改变电阻R4、R5可以改变电路增益。电解电容C4、C6用作电源滤波，C5、C7为小电容，用于消除C4、C6等效电感量而可能引起的低频自激震荡。D1和D2为保护二极管，防止输出过压。R6、C5为输出端校正网络以补偿电感性负载，避免自激和过电压。
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八DCP-008光电码盘检测
8.1概述
光电码盘是用光电方法把被测角位移转换成以数字代码形式表示的电信号的转换部件，能产生脉冲信号表示转盘转动的方向和速度。光电码盘检测板用于对光电码盘产生的脉冲信号进行鉴相和计数，以及对一般的脉冲信号进行计数。计数方式和范围是八位二进制，并且可以输出鉴相信号，输入脉冲的反向信号和移相计数信号。
8.2主要技术指标
实验板用到的主要芯片技术指标如下：
1.74LS74（D触发器）
2.74LS193（四位二进制计数器）
20
3.实验板主要指标：
实验板接入的直流电压
输入电压输入最高频率输出电压
Vcc=5V
低电平为0V，高电平为5V。
1MHz
最低高电平为2V，最高低电平为0.7V
8.3工作原理
1）光电码盘：
光电码盘相当于一个传感器，用光电方法把被测角位移转换成以数字代码形式表示的电信号的转换部件，能产生脉冲信号表示转盘转动的方向和速度。光电码盘的工作原理如下：
在一个圆盘的边缘开有相等角距的缝隙（分成透明及不透明的部分），在开缝圆盘两侧分别安装光源和光敏元件。当圆盘随工作轴一起转动时，每转过一个缝隙就发生一次光线的明暗变化。经过光敏元件就产生一次电信号的变化，再经过施密特触发器整形放大，可以得到一定幅值和功率的电脉冲输出信号。脉冲数就等于转过的缝隙数。再将上述脉冲信号送到计数器中去进行计数，则计数码就能反映圆盘转过的角度。
图2给出了光电编码器实际使用的鉴相与双向计数电路，3鉴相电路用1个D触发器和2个与非门组成，计数电路用3片74LS193组成。
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当光电编码器顺时针旋转时，通道A输出波形超前通道B输出波形90°，D触发器输出Q(波形W1为高电平，Q(波形W2为低电平，上面与非门打开，计数脉冲通过(波形W3，送至双向计数器74LS193的加脉冲输入端CU，进行加法计数；
此时，下面与非门关闭，其输出为高电平(波形W4。当光电编码器逆时针旋转时，通道A输出波形比通道B输出波形延迟90°，D触发器输出Q(波形W1为低电平，Q(波形W2为高电平，上面与非门关闭，其输出为高电平(波形W3；
此时，下面与非门打开，计数脉冲通过(波形W4，送至双向计数器74LS193的减脉冲输入端CD，进行减法计数。
2）光电码盘检测板：
实验板主要由施密特触发器，D触发器，八位二进制计数器，手动控制清零端，和发光二极管四部分构成。
22
原理图如下：
工作原理：
首先，当光电码盘正向转动时，光电码盘传入A，B端连续的脉冲信号，A端即D触发器的D端，B端即CLK端，D输入的信号超前CLK的信号QT/4周期，所以Q输出端一直输出的高电平，与D段输入的脉冲信号一起经过与非门，再传入八位二进制计数器，而输出端输出的脉冲信号始终被与非门封锁，因此八位二进制计数器进行加法计数。
当光电码盘反向转动时，光电码盘传入A，B端连续的脉冲信号，A端即D触发器的D端，B端即CLK端，D输入的信号落后CLK的信号T/4周期，经过所以Q输出端一直输出低电平通过与非门将D脉冲信号封锁，而一直输出高电平，与D脉冲信号经过与非门，Q有效的传入八位二进制计数器，因此八位二进制计数器进行减法计数。
清零控制端通过继电器开关控制八位二进制计数器的清零端，按下开关后，施密特触发器输入低电平，输出高电平，开启计数器清零端，计数器清零。开关断开时，整流器输入高电平，输出低电平，计数器不被清零。
23
八个发光二极管用作标示八位二进制计数，当计数器输出端输出高电平时，发光二极管导通发光。但如图，二极管不能直接接入输出端，而必须让输出端连接一个三极管，再将二极管连在三极管的集电极，因为计数器的高电平输出电流只有0.4mA，必须经过三极管放大才能使发光二极管导通。
8.4使用说明
将电路板接入5V的直流稳压电源，光电码盘发出的脉冲信号分别从A，B接入，注意正向转动时超前的脉冲信号应从A端接入。
启动码盘，这时计数器开始计数，发光二极管以八位二进制方式依次显示，码盘正转一个齿轮位置，计数器加1，码盘反转一个齿轮位置，计数器减1。按下控制清零端开关，发光二极管全部熄灭，准备进行下一轮计数。
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附图：
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九DCP-009脉宽调制电路
脉宽调制电路主要由集成芯片LM318、LM353和一些简单元器件组成，能对不同的直流电压输入量产生不同的占空比的方波，从而控制直流电机负载的转速与转向。该电路的产生的波形失真小，管耗小，效率高。
9.1控制原理
以直流电机负载为例，简要说明各个子电路的作用及工作原理。
将经过处理的输入信号V1与电路内部产生的幅值为V2的三角波分别接入模拟比较器的同相端和反相端。当V1从-V2线性增加到V2的过程中，输出的方波信号的占空比由0线性增加到1，由于LM318的转换速率非常高，这使得输出波形失真非常小。当驱动电机单向转动时，S6闭合，S5断开。此时，方波的低电平由于D7的存在相当于0电位，使得三极管Q5处于截止状态，输出为0；
方波的高电平则使三极管Q5处于饱和状态，输出为电源电压，这可以等效为与占空比成正比的恒压输出。当驱动电机双向转动时，S6断开，S5闭合。此时Q3、Q4与Q5的工作原理相同，只是Q3以占空比为a的方波进行正电压输出，而Q4以占空比为1-a的方波进行负电压输出。当a>0.5时，输出可等效为正电压输出；
a