单片微处理器多功能实验、测控装置制造方法及图纸

一种单片微处理器多功能实验、测控装置，其特征在于该装置由小系统单元、键盘显示单元、总线扩展插槽单元、电源构成，小系统单元包括ＭＣＳ－５１系列单片微处理器工作区、用户程序存储器、用户数据存储器、地址锁存器；键盘显示单元包括智能键盘、显示处理电路部分、七段ＬＥＤ显示区、用户键盘输入区；总线扩展插槽单元包括时序分配电路、片选信号分配电路、总线驱动电路及总线扩展槽部分，时序分配电路中的可编程芯片写入时序分配程序；电源包括变压器、稳压模块，其中小系统单元与总线扩展插槽单元之间的联系是通过ＲＤ、ＷＲ、ＩＮＴ１、Ｔ０、Ｔ１、ＲＸＤ、ＴＸＤ、ＡＬＥ、Ｐ２．５、Ｐ２．６、Ｐ２．７及Ｐ１口、Ｐ０口的１６条信号线相连，其中Ｐ１口、Ｐ０口为双向Ｉ／Ｏ口；其中小系统单元与键盘显示单元之间的联系是通过ＲＤ、ＷＲ、ＩＮＴ０、ＡＬＥ、Ｙ７、Ｑ０及Ｐ０口的８条信号线相连，其中Ｐ０口为双向Ｉ／Ｏ口；其中电源与小系统单元之间的联系是通过电源输出的＋５Ｖ及地线相连；其中电源与键盘显示单元之间的联系是通过电源输出的＋５Ｖ及地线相连；其中电源与总线扩展插槽单元之间的联系是通过电源输出的正负５Ｖ、正负１２Ｖ、及地线相连。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种实验教学中的软、硬件实验装置，以及在自动化控制、电子应用领域开发智能化测控产品的核心装置。
技术介绍
在电子信息行业中，仪器仪表、电气控制设备越来越多的使用智能化产品。而这些产品都离不开各种单片微处理器作为核心。所以学习、研究、开发单片微处理器的各种装置在高校和科研单位得到广泛应用。目前，教学科研单位普遍使用启东达爱思的“Dais-52S开发型单片机实验系统”及上海航虹的“爱迪克教学、试验培训系统”等设备，提供接口实验、A/D转换实验等，使用者只须根据实验说明书指导操作，将线连上，再从键盘输入特定的程序，就可完成实验。在方便的同时，实验仪却成了“黑匣子”。这样的结果使学生实验后依然不明白为什麽P1口输出不同的电平，实验仪上的指示灯就显示不同的状态；为什麽如此连线就可以从P0口读入A/D转换的数据。一旦离开这种实验仪就不会使用单片微处理器了。另一方面这种设备只能做实验仪规定的实验，较特殊的实验则在这种装置中不能完成。在研究开发智能化仪器仪表或各种控制装置时，往往要先从小系统部分、键盘、显示等部分开始设计制作。还要设计制作测量、控制部分。这样既费时费力又增加投入资金，造成不必要的损失。
技术实现思路
本技术提供了一种单片微处理器多功能实验、测控装置，为学习、研究、开发单片微处理器提供了更方便地条件。本技术提供的单片微处理器多功能实验、测控装置由小系统单元、键盘显示单元、总线扩展插槽单元、电源构成，小系统单元包括MCS-51系列单片微处理器工作区、用户程序存储器、用户数据存储器、地址锁存器。键盘显示单元包括智能键盘、显示处理电路部分、七段LED显示区、用户键盘输入区。总线扩展插槽单元包括时序分配电路、片选信号分配电路、总线驱动电路及总线扩展槽部分，时序分配电路中的可编程芯片写入时序分配程序。电源包括变压器、稳压模块。其中小系统单元与总线扩展插槽单元之间的联系是通过RD、WR、INT1、T0、T1、RXD、TXD、ALE、P2.5、P2.6、P2.7及P1口、P0口的16条信号线相连，其中P1口、P0口为双向I/O口；其中小系统单元与键盘显示单元之间的联系是通过RD、WR、INT0、ALE、Y7、Q0及P0口的8条信号线相连，其中P0口为双向I/O口；其中电源与小系统单元之间的联系是通过电源输出的+5V及地线相连；其中电源与键盘显示单元之间的联系是通过电源输出的+5V及地线相连；其中电源与总线扩展插槽单元之间的联系是通过电源输出的正负5V、正负12V、及地线相连。本技术与现有同类装置相比，“单片微处理器多功能实验、测控装置”在实验教学方面，实验装置简单明了，使用方便；资源开放，实验范围扩大；学生能在短时间内完成较复杂的软件、硬件实验。在产品研发方面，可根据使用者的要求直接利用本装置，只需设计制作产品中特殊部分，如不同的A/D输入、D/A输出等。缩短产品的研发过程，提高效率。使用该装置已完成了“天车负荷测控仪”、“幅频特性测试仪”、“数字工频有效值多用表”等产品的开发。附图说明图1是单片微处理器多功能实验、测控装置组成框图；图2是小系统单元部分电路图；图3是键盘显示单元电路图；图4是总线扩展槽单元电路图；图5是可编程芯片中的时序分配程序框图；图6是电源电路图。具体实施方式以下是对本技术电路组成作的详细描述，但并非用于限制本技术，根据本技术电路原理，本领域的熟练人员还可以做出各种变换和修改。附图1所示，单片微处理器多功能实验、测控装置由小系统单元1、键盘显示单元2、总线扩展插槽单元3、电源4构成。附图2所示，小系统单元部分包括MCS-51系列单片微处理区、用户程序存储器2764或2864、用户数据存储器6264或2864、地址锁存器74LS373。其中MCS-51系列单片微处理器工作区即可接仿真器的仿真头，也可直接插入美国Intel公司的MCS-51微处理器80C31系列或89C51系列。地址锁存74LS373用来进行低八位地址的锁存，用户可使用实验、开发系统的程序存储器和数据存储器，提高整个系统的实用型、灵活性。当使用89C51系列，带有内部EEPROM的微处理器时可通过“内/外存储器选择开关”来选择，当EA管脚接通过开关K接高电平(+5V)时使用内部EEPROM，当EA管脚接低电平(GND)时使用外部程序存储器。ALE接74LS373的LE引脚，PSEN接2864的OE引脚。附图3所示，键盘显示单元的主处理芯片为Intel公司的8279，其中8279的命令/数据I/O口DB0-DB7接单片微处理器工作区的P00-P07，用来输入微处理器送来的控制字和显示的数据。同样也可以向微处理器输出读入的键盘健值，健值的输入是通过中断完成。当有按键按下时，8279芯片自动产生中断，中断经过反向器U1向微处理器INT0引脚发出中断申请，通过程序从P0口读入健值并根据需要作相应处理。A0接74LS373的输出Q0脚，SL0-SL2接74LS138的A、B、C三脚来产生共八位(Y0-Y7)信号，作为八位LED显示的位选信号，并经过74LS245进行驱动。OUTB0-OUTB3、OUTA0-OUTA3的输出经过74HC245驱动后作为LED显示的段信号，通过八个0.1K的电阻接电源+5V。0-15个按健与8279的RL0-RL7直接相连做行信号，列信号由74LS138的Y0、Y1产生。附图4所示总线扩展槽单元包括时序分配电路，片选信号分配电路，总线驱动电路及总线扩展槽部分。总线扩展槽上有全部的P0口、P1口及部分P3口的输入/输出端口。P3口有串行通讯的RXD、TXD，定时/计数器的T0、T1，中断输入的INT0、INT0，读/写控制的RD、WR共有八个引脚，除引脚INT0外，其余七个引脚均接到了总线扩展槽上。P00-P07、RDI、WRI数据及控制信号都是经过总线驱动器74LS245驱动后连接到扩展插槽上。微处理器P2口的P27、P26、P25接译码器74LS138的A、B、C三脚来产生共八位(Y0-Y7)片选信号，其中Y7接附图3中的8279的CS作为工作信号，Y6接图2的数据存储器6264的CE端。总线插槽为双排共40个连接端子，除连接P0口、P1口及P3口外，还有电源端子，由±5V、±12V及地(GND)。其中P3口的RD、WR是通过与图3中的8279的CS信号Y7进行一系列的逻辑运算才送到总线插槽上的，这样才能保证用户通过总线插槽来使用系统的资源开发自己的产品，这一任务由时序分配电路中的可编程芯片16V8芯片来完成。16V8芯片写入时序分配程序，时序分配程序如图5所示。附图6所示电源有外接电源变压器(交流50Hz，220V)，其输出为独立的双7伏，双12伏，通过系统板的交流端子接入电源电路部分。经过桥式整流，大容量电容滤波及大电流的稳压模块7805、7905、7812、7912，提供输出系统本身和用户所需要的±5V、±12V直流电源。权利要求1.一种单片微处理器多功能实验、测控装置，其特征在于该装置由小系统单元、键盘显示单元、总线扩展插槽单元、电源构成，小系统单元包括MCS-51系列单片微处理器工作区、用户程序存储器、用户数据存储器、地址锁存器；键盘显示单元包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海江，
申请(专利权)人：鞍山科技大学，
类型：实用新型
国别省市：