一种单片机教学开发板制造技术

本实用新型专利技术适用于单片机领域，提供了一种单片机教学开发板，包括：单片机及其外围电路、与所述单片机相连的多个功能模块电路、连接上述电路的多个可扩展接口。本实用新型专利技术以ＭＣＳ－５１内核的单片机为核心进行控制，提供１６种单片机教学演示功能，并提供可扩展接口，以方便进行二次系统开发使用，同时单片机教学开发板采用了大量表贴器件，并对电路板进行合理布局，实现了单片机教学开发板的便携性和多功能性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于单片机领域，尤其涉及一种单片机教学开发板。
技术介绍
目前的单片机教学开发板从功能上划分一般分为简易型和多功能型。简易型单片 机教学开发板主要以教学演示为主，具备常用的教学演示功能，如单片机端口输入输出控 制、流水灯控制、七段数码管和4X4键盘控制、蜂鸣器控制、A/D转换、继电器控制、EEPROM 器件24C02读写控制、1602液晶屏显示控制和串行通信等。简易型单片机教学开发板具有 体积小、易于携带和成本低等优点，但其系统主要以满足教学演示为主，功能简单、不易进 行扩展，在此基础上进行二次系统开发较为困难。多功能型单片机教学开发板除了以上所述的简易型单片机教学开发板的所有功 能外，还包括较为实用的复杂项目功能，如步进电机控制、直流电机控制、数字钟、温度传感 器、光电传感器控制、数字信号发生器、红外数据传输等，多功能型开发板系统功能强大，易 于进行系统扩展，工程实用性强，在此基础上进行二次系统开发较为容易，但是具有体积 大、不易于携带和成本高等缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单片机教学开发板，旨在解决现有技术中单片机 教学开发板多功能与小体积不能兼容的问题。本技术是这样实现的，一种单片机教学开发板，包括单片机及其外围电路；与所述单片机相连的单片机端口输入输出电路、流水灯控制电路、七段数码管和 4X4键盘控制电路、蜂鸣器控制电路、A/D转换电路、继电器控制电路、电可擦可编程只读 存储器读写电路、1602液晶显示电路、串行通信电路、步进电机控制电路、直流电机电路、数 字钟电路、温度传感器电路、光电传感器电路、数字信号发生器电路和红外数据传输电路；连接上述电路的可扩展接口，所述单片机及其外围电路和所述多个与单片机相连的功能模块电路采用表贴器 件进行布局。进一步地，所述单片机及其外围电路包括与所述单片机连接、扩展所述单片机输入输出口的并行扩展芯片及其外围电路。更进一步地，所述可扩展接口包括与所述单片机外围电路相连的可扩展接口、与单片机相连的可扩展接口、与功能 模块电路相连的可扩展接口。本技术中，基于MCS-51内核的单片机进行控制，由MCS-51单片机及其外围电 路、多种常用教学演示功能电路及复杂项目功能模块电路、预留的可扩展接口组成，并采用 大量表贴器件对电路板进行合理布局，实现了单片机教学开发板的便携性和多功能性。附图说明图1是本技术实施例提供的单片机教学开发板的系统功能模块框图；图2是本技术实施例提供的单片机教学开发板的并行扩展芯片可扩展接口 电路图；图3是本技术实施例提供的单片机教学开发板的单片机可扩展接口电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。本技术基于MCS-51内核的单片机进行控制，由MCS-51单片机及其外围电路、 多种常用教学演示功能电路及复杂项目功能模块电路、预留的可扩展接口组成，并采用大 量表贴器件对电路板进行合理布局，实现了单片机教学开发板的便携性和多功能性。图1示出了本技术实施例提供的单片机教学开发板的系统功能模块框图，为 了便于描述，仅示出了与本技术实施例相关的部分。参照图1，本技术实施例提供的单片机教学开发板包括采用了 MCS-51内核的 单片机1及其外围电路，以及由单片机1控制实现的16个功能模块电路。其中，单片机1 位于单片机教学开发板的中间，符合电磁兼容原理及人体功能学。在本技术实施例中， 单片机1采用了表贴封装的MCS-51内核增强型STC89C52RC芯片，其不需要另外增加专用 的单片机程序烧写器，而是支持通过串口进行程序的在线烧写(Ιη-System Programming, ISP)，并通过相应的程序下载软件在线查看程序的下载状况。单片机1的外围电路包括外部时钟振荡电路和按键复位电路，在上电工作的情况 下即可保证单片机1进行正常工作，同时还包括并行扩展芯片，在本技术实施例中的 并行扩展芯片型号为82C55，用于对单片机1的输入输出(Input/Output，I/O) 口进行扩展。在本技术实施例中，单片机1周围合理分布着16个功能模块电路，经由对单 片机1编写相应程序从而控制实现相应的教学演示功能。其中，单片机端口输入输出模块 电路2中包含一个独立按键S17、一个红色LED灯D18与一个绿色LED灯D19，分别与单片 机1中Pl 口的P17、PlO和Pll引脚相连，通过对单片机1编写相应程序，实现用独立按键 的按下与释放两种状态分别控制红色LED灯与绿色LED灯的亮、灭等功能。流水灯控制模块电路3中，8个LED发光管与单片机1的并行扩展芯片PA 口的 PAO PA7引脚依次相连，通过对单片机1编写相应程序，实现8个LED发光管依次周而复 始地单独点亮。作为本技术的一个实现示例，相邻LED发光管依次点亮的时间间隔可以设定 为大约Is。七段数码管和4X4键盘控制模块电路4中，七段数码管和4X4键盘通过LED驱 动管理芯片ZLG7290与单片机1连接，并通过对单片机1编写相应程序，在七段数码管和 4X4键盘上控制和显示对ZLG7290各功能的演示，包括测试直接写显存、下载数据、不同扫 描位数、闪烁功能、段寻址和键盘功能。蜂鸣器控制模块电路5的控制信号与并行扩展芯片PC 口的PCO 口相连，通过对单 片机1编写相应程序向PCO 口输出高电平或者低电平，以控制蜂鸣器的鸣响或者静音。A/D转换 模块电路6主要包括与单片机1相连的模数转换芯片ADC0809及其外围 电路，同时还包括两个阻值为0 IOK的可调电阻和一个接线端子，其中，任何一个可调电 阻都可以通过调节阻值大小产生0 5V的模拟电压信号作为外部模拟输入信号，同时接线 端子可以通过外部引入两路模拟输入信号。在A/D转换模块电路6中，通过对单片机1编 写相应程序，可以实现对外部模拟输入信号进行采集、处理与显示等功能。继电器控制模块电路7中，并行扩展芯片PC 口的PCl 口与继电器相连，通过对单 片机1编写相应程序进行控制，对PCI 口输出高电平或者低电平，以控制继电器的开合。电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPR0M)AT24C02读写模块电路8应用I2C总线通信协议实现单片机1与EEPROM器 件AT24C02的数据交换。其中，单片机1中Pl 口的P14、P15引脚分别作为I2C的SDA信号 线与SCL信号线，利用软件模拟产生I2C总线通信协议规定的传输数据信号，完成单片机1 与AT24C02时钟芯片之间的数据交换。在本技术实施例中，可以通过对单片机1编写相应程序，实现对EEPROM器 件指定的多个连续地址写入指定数值，再读出已写入器件地址的数值，并在七段数码管和 4X4键盘控制模块电路4中进行显示。1602液晶显示模块电路9中，单片机1的RD引脚和WD引脚输出的控制信号线与 74HC00的1引脚和2引脚相连，连接单片机11/0 口的74HC138的13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片机教学开发板，其特征在于，所述单片机教学开发板包括：　　单片机及其外围电路；　　与所述单片机相连的单片机端口输入输出电路、流水灯控制电路、七段数码管和４×４键盘控制电路、蜂鸣器控制电路、Ａ／Ｄ转换电路、继电器控制电路、电可擦可编程只读存储器读写电路、１６０２液晶显示电路、串行通信电路、步进电机控制电路、直流电机电路、数字钟电路、温度传感器电路、光电传感器电路、数字信号发生器电路和红外数据传输电路；　　连接上述电路的可扩展接口，　　所述单片机及其外围电路和所述多个与单片机相连的功能模块电路采用表贴器件进行布局。

【技术特征摘要】
1.一种单片机教学开发板，其特征在于，所述单片机教学开发板包括单片机及其外围电路；与所述单片机相连的单片机端口输入输出电路、流水灯控制电路、七段数码管和4X4 键盘控制电路、蜂鸣器控制电路、A/D转换电路、继电器控制电路、电可擦可编程只读存储器 读写电路、1602液晶显示电路、串行通信电路、步进电机控制电路、直流电机电路、数字钟电 路、温度传感器电路、光电传感器电路、数字信号发生器电路和红外数据传输电路；连接上述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓宁，
申请(专利权)人：深圳信息职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]