单片机综合设计实验箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种教学仪器中的用于单片机教学、综合设计的单片机综合设计实验箱，该实验箱包括箱体和电源，单片机实验平台和ＥＤＡ实验平台位于箱体内，电源位于单片机实验平台和ＥＤＡ实验平台的印制板下方；单片机实验平台中设有外接仿真器接口单元电路等单元电路，提供两个实验平台：单片机实验平台和ＥＤＡ实验平台，可以根据不同实验功能设计不同的硬件接口电路，整个设计灵活多变，可扩展性好，能够适应产品的更新换代。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种教学仪器，尤其涉及用于单片机教学、综合设计的单片机实 验装置。
技术介绍
现有的单片机实验装置是固定实验电路模块。这种实验装置的缺陷是只能满足单 片机课程基础性实验，可扩展性差。实验教学中，学生主体意识差，在教师讲解了端口地址 以后，主要进行单片机程序设计及验证性实验。另一方面，随着电子产品的飞速发展，这种 实验装置不能适应产品的更新换代。
技术实现思路
为了克服公知的单片机实验装置可扩展性差的缺陷，本技术提供一种单片机 综合设计实验箱，该单片机综合设计实验箱可扩展性好，能够适应产品的更新换代。本技术的技术方案是该实验箱包括箱体和电源，单片机实验平台和EDA实 验平台位于箱体内，电源位于单片机实验平台和EDA实验平台的印制板下方；单片机实 验平台中设有外接仿真器接口单元电路、MSP430扩展单元电路、TS87c51接口单元电路、 RS232和RS485串行通讯单元电路、LED电平显示单元电路、I/O 口扩展输入单元电路、逻辑 电平开关单元电路、8位LED数码显示单元电路、数据存储单元电路、LCD液晶显示单元电 路、A/D转换单元电路、D/A转换单元电路和4X4键盘单元电路，单片机实验平台中各功能单 元电路上设置有连接端孔；EDA实验平台中设有编程接口单元电路、蜂鸣器单元电路、CPLD 芯片下载单元电路、单片机扩展接口单元电路、音频单元电路、数据存储单元电路、直流电 机单元电路、功放单元电路、喇叭单元电路、步进电机单元电路，EDA实验平台中各功能单元 通过印制板走线连接。学生根据不同实验功能，进行外围电路简单连线，进而理解单片机的硬件电路。上述各单元电路均可市购。本技术具有以下优点1、多仿真器支持既有外接仿真器接口，可选配通用型号仿真器，同时又有板载 M0N51仿真器，可以利用双串口单片机实现M0N51仿真器，并开放串口提供给用户；2、支持EDA开发集成了 EDA综合开发系统，利用FPGA实现单片机的外围硬件电 路的设计，使学生可以根据不同实验功能设计不同的硬件接口电路，整个设计灵活多变，从 硬件及软件两个方面加强了学生实践应用能力培养。3、实验开放性实验电路单元独立开放，开放式显示器，开放式串口等，通过外接 线实现单片机与各单元电路的连接，使学习者对单片机功能有更全面的认识。4、教学扩展性，单片机实验平台采用仿真器外接设计，将仿真器和实验系统分开， 仿真器可单独使用，并可选配其它型号仿真器，适应产品的更新换代。同时提供了 TS87c51、 MSP430单元电路，可根据实验教学的要求，采用其它单片机系统进行教学实验。本技术实验箱提供两个实验平台单片机实验平台和EDA实验平台。通过 单片机实验平台完成《单片机原理与应用》课程中的基础性实验；通过EDA实验平台，利用 CPLD/FPGA数字设计功能及互连技术，完成单片机外围电路的硬件设计；及单片机I/O的在 线分配，即实现单片机全虚拟I/O技术。因此，可以根据不同实验功能设计不同的硬件接口 电路，整个设计灵活多变，从硬件及软件两个方面加强了学生实践应用能力培养。附图说明图1是本技术的一个实施例的结构示意图。图2是图1中的单片机实验平台结构示意图。图3是图1中的EDA实验平台结构示意图。图中1.箱体、2.电源、3.单片机实验平台、4. EDA实验平台、5.外接仿真器接口单 元电路、5-1.MSP430扩展单元电路、6. TS87c51接口单元电路、6. RS232串行通讯单元电路、7.RS485串行通讯单元电路、8. LED电平显示单元电路、9. I/O 口扩展输入单元电路、10.逻 辑电平开关单元电路、11. 8位LED数码显示单元电路、12.第一数据存储单元电路、13. IXD 液晶显示单元电路、14. A/D转换单元电路、15. D/A转换单元电路、16. 4X4键盘单元电路、 17.编程接口单元电路、18.蜂鸣器单元电路、19.CPLD/FPGA芯片下载单元电路(内置DSP 处理模块)、20.单片机扩展接口单元电路、21.音频单元电路、22.第二数据存储单元电路、 23.直流电机单元电路、24.功放单元电路、25.喇叭单元电路、26.步进电机单元电路。具体实施方式在图1中，单片机实验平台3和EDA实验平台4 一右一左位于箱体1内，电源2位 于单片机实验平台3和EDA实验平台4的印制板下方。在图2中，单片机实验平台3中设有外接仿真器接口单元电路5、MSP430扩展单元 电路5-l、TS87c51接口单元电路6、RS232串行通讯单元电路7和RS485串行通讯单元电路8、LED电平显示单元电路9、I/O口扩展输入单元电路10、逻辑电平开关单元电路11、8位 LED数码显示单元电路12、第一数据存储单元电路13、IXD液晶显示单元电路14、A/D转换 单元电路15、D/A转换单元电路16和4X4键盘单元电路17。由外接仿真器接口单元电路5引出P1 口、P3 口共14个接线插口，用于连接其它 单元电路。在图3中，EDA实验平台4中设有编程接口单元电路18、蜂鸣器单元电路19、CPLD 芯片下载单元电路20、单片机扩展接口单元电路21、音频单元电路22、第二数据存储单元 电路23、直流电机单元电路24、功放单元电路25、喇叭单元电路26和步进电机单元电路 27。CPLD芯片下载单元电路20上包含CPLD芯片及RS232通讯接口电路和断电功能保 持电路。可完成CPLD芯片设计数据的下载、存储与启动自举等功能。本技术工作原理分以下步骤完成一、单片机基础实验1、将单片机调试仿真器与单片机实验平台3中的外接仿真器接口单元电路5的接 口相连，通过信号电缆将外接调试仿真器和单片机实验平台3与安装了相关软件的计算机4相连。(本实验箱配备的仿真器为广州致远电子有限公司推出的高性能实时在线仿真器)。2、根据实验要求，通过导线连接相应功能单元电路。3、打开电源开关，通过单片机编程控制相应的功能单元电路。以上3个步骤组成所需的单片机实验系统。二、数字系统设计与单片机接口实验1、将单片机实验平台3的外接仿真器接口单元电路5与EDA实验平台4的单片机 扩展接口 21相连。2、通过信号电缆将外接仿真器和EDA实验平台4与安装了相关软件的计算机相 连。3、根据实验要求在CPLD内部用硬件描述语言设计单片机接口电路，通过单片机 编程控制相应的功能单元电路。以上3个步骤组成所需的EDA实验系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种单片机综合设计实验箱，该实验箱包括箱体和电源，其特征在于单片机实验平台和EDA实验平台位于箱体内，电源位于单片机实验平台和EDA实验平台的印制板下方；单片机实验平台中设有外接仿真器接口单元电路、MSP430扩展单元电路、TS87c51接口单元电路、RS232和RS485串行通讯单元电路、LED电平显示单元电路、I/O口扩展输入单元电路、逻辑电平开关单元电路、8位LED数码显示单元电路、数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智宏，翟晓东，刘燎原，杨东，单世铎，司元雷，张维，
申请(专利权)人：徐州建筑职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：32