嵌入式单片机应用技术项目实训系统技术方案

本发明专利技术提供一种真实单片机系统实际设计、开发、调试过程的嵌入式单片机项目化生产性实训教学设备，包括一工作台，工作台上集合有计算机、稳压电源、TOP2009编程器和若干个独立存在的项目实训模块，每个实训模块分别具有供电电路、CPU、与CPU连接的外围功能电路。本系统由若干个实训模块组成，各实训模块都是一个完全独立的系统，自成一体，这样不仅减少各部件的相互混绕，使各部件连接、信息传递清晰，而且整个电路简洁，易于分析和理解。此外，本发明专利技术首创项目化单体式单片机实训设备系统，项目典型实用，电路优化，降低了嵌入式单片机应用技术课程讲授和学习的难度，为产品开发式实训创造了条件，开辟了提高学生技能训练的新途径。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式单片机应用技术项目实训系统
本专利技术涉及一种生产性实训教学实训系统，特别涉及一种嵌入式单片机应用技术项目实训系统，属于实训教学
。
技术介绍
随着经济的快速发展和电子信息技术的不断进步，嵌入式单片机技术的应用越来越广泛，已渗透到社会生活方方面面。单片机嵌入到家用电器、工业控制、汽车航天设备、军事装备、智能仪器仪表等各种各类电子产品中。嵌入式单片机应用技术是从工业测控对象、环境、接口特点出发，向着增强控制功能、提高工业环境下的可靠性、灵活方便地构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。因此急切需要培养具有设计、开发各种型号的嵌入式单片机系统能力的技能人才，以满足目前社会和企业对单片机技能人才的需求。以往在单片机教学过程中，单片机课程一般注重指令运用教学，实验设备将各部分实验内容混合在一起，共用一个CPU单元，结构不够清晰，线路交织在一起，相互混绕给学生对嵌入式单片机原理分析、思维结构建立、实验操作带来一定困难，使学生缺少对整个单片机系统电路、软件设计、开发、调试一系列实际过程的技能训练。造成学生掌握单片机应用系统的设计、开发能力有一定的难度。因此，有必要为嵌入式单片机应用技术课程教学提供更加实用有效的实训设备，紧密结合各种电子产品的生产实际，以满足生产性实训教学需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有设备技术中的上述缺点和不足，提供一种真实模拟单片机最小系统实际设计、开发、调试过程的嵌入式单片机项目化实训教学设备，该实训设备原理明晰、电路简洁、结构直观、功能实用。本专利技术的技术方案:嵌入式单片机应用技术项目实训系统，包括一工作台，工作台上集合有计算机、稳压电源、T0P2009编程器和若干个独立存在的实训模块，每个实训模块分别具有供电电路、CPU、与CPU连接的外围功能电路。所述CPU通过ZIF CPU插座与实训模块的主板连接。所述实训模块包括七彩流水灯实训模块、交通灯实训模块、电子时钟实训模块、万年历实训模块、电子温度计实训模块、电子音乐实训模块、可燃气体检测报警实训模块、双机通信实训模块、抢答器实训模块、红外报警项目实训模块。所述七彩流水灯实训模块采用CPU分别与时钟振荡电路、复位电路、八路流水灯、稳压电源电路连接；所述交通灯实训模块采用CPU分别与控制按键电路、时钟电路、复位电路、12个红绿黄灯、通行时间显示电路、稳压电源电路连接；所述电子时钟实训模块采用(PU分别与时间调整电路、振荡电路、复位电路、实时时钟、时分秒显示电路、稳压电源电路连接；所述万年历实训模块采用CPU分别与时间调整电路、振荡电路、复位电路、实时时钟、LCD年月日显示电路、稳压电源电路连接；所述电子温度计实训模块采用CPU分别与温度传感器、振荡电路、复位电路、温度显示电路、稳压电源电路连接；所述电子音乐实训模块采用CPU分别与键盘电路、振荡电路、复位电路、声音输出电路、节奏显示电路、稳压电源电路连接；所述可燃气体检测报警实训模块采用气敏传感器、振荡电路、复位电路、报警电路、稳压电源电路连接；所述双机通信实训模块采用指拨开关与CPU发送机A连接，CPU发送机A与CPU接收机B通讯连接，CPU接收机B与接收显示电路连接；所述抢答器实训模块采用CPU分别与按键电路、振荡电路、复位电路、显示电路、声音输出电路、稳压电源电路连接；所述红外报警项目实训模块采用CPU分别与红外接收电路、红外发射电路、振荡电路、复位电路、声音报警电路、稳压电源电路连接。所述七彩流水灯实训模块在设计软件时采用以下步骤:(1)程序初始化，设置循环变量及循环模式，即8个流水灯从低位到高位依次点亮函数、8个流水灯从高位到低位依次点亮函数、8个流水灯从两边向中间点亮函数、8个流水灯高4位和低4位灯同位自高向低亮、8个流水灯高4位和低4位灯同位自低向高亮、、8个流水灯全亮、、8个流水灯全灭；(2)设置循环次数；(3)调用延时程序检测循环模式并设置每个灯点亮延时时间；(4)调用其中一个循环模式；(5)判断循环次数是否满意，如果满意则跳转到初始状态，如果不满意则跳转到步骤(2)设置循环次数。所述交通灯实训模块在设计软件时采用以下步骤:(1)程序初始化，设置口地址；(2)设置定时器；(3)设置东西红灯亮、南北绿灯亮，延时60S; (4)设置东西红灯亮，南北黄灯亮，延时5S ;(5)设置东西绿灯亮、南北红灯亮，延时40S ; (6)设置东西黄灯亮，南北红灯亮，延时5S。所述电子时钟实训模块在设计软件时采用以下步骤:(1)端口及时钟芯片初始化，设置定时器TO ;(2)扫描键盘，判断是否为I。如果为I则进行时钟调整，否则继续扫描键盘。直到为I进入时钟调整。判断是否为2，如果为2则年/时加1，如果不为2则判断是否为3，如果为3则月/分加I，如果不为3则判断是否为4，如果为4则日/秒加I，重新输入时钟芯片格式化时间，如果不为4则重新进入键盘扫描程序；(3)数码管显示当前时间，并设置年月日和时分秒定时交替显示。所述万年历实训模块在设计软件时采用以下步骤:(I) LCD及时钟芯片初始化，设置定时器；(2)扫描键盘，判断是否为I。如果为I则进行时钟调整，否则继续扫描键盘。直到为I进入时钟调整。判断是否为2，如果为2则年/时加1，如果不为2则判断是否为3，如果为3则月/分加1，如果不为3则判断是否为4，如果为4则日/秒加1，重新输入时钟芯片格式化时间，如果不为4则重新进入键盘扫描程序；(3)液晶显示当前时间，第一行显示年、月、日、星期，第二行显示时、分、秒。所述电子温度计实训模块在设计软件时采用以下步骤:(I)端口及温度传感器初始化；(2)判断温度传感器初始化是否成功，如果成功则读取温度传感器数据，如果不成功则返回继续初始化；(3)启动温度转换；(4)温度显示；(5)将当前显示温度与预设值进行比较，超出阈值则报警红灯亮，未超出阈值则绿灯亮。所述电子音乐实训模块在设计软件时采用以下步骤:(1)系统初始化；(2)判断是否有键盘中断，如果有键盘中断则识别按键功能并读键值，如果没有中断则返回重新判断；(3)根据按键功能，装入音符计数初值到定时器/计数器TO/Tl中；(4)启动T0/T1工作，判断按键是否释放，如果释放则停止T0/T1工作，如果没有释放则返回继续判断按键是否释放。所述可燃气体检测报警实训模块在设计软件时采用以下步骤:(1)系统初始化；(2)判断是否有键盘中断，如果有键盘中断则进行参数设置，如果没有键盘中断则开始检测可燃气体浓度；(3)将当前可燃气体浓度与预设值进行比较，超出阈值则声光报警，未超出阈值则绿色工作灯亮。所述双机通信实训模块在设计软件时，甲机采用以下步骤:(I)系统初始化，设置波特率；(2)判断是否有数据，如果有数据则将要发送的数据保存，如果没有数据则返回重新判断；(3)发送呼叫信号06，等待乙机回答，判断是否是00H，如果是则开始发送字节，如果不是则返回重新判断是否是OOH ； (4)读取要显示的数据并发送；(5)判断字节是否发送完毕，如果未发送完毕则返回步骤(4)读取要显示的数据并发送，如果发送完毕则发送校验和，并等待乙机应答，如果传送正确则返回系统初始状态，如果传送不正确则返回步骤(3);乙机采用以下步骤:(1)系统初始化，设置波特率；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
嵌入式单片机应用技术项目实训系统，包括一工作台，其特征在于：工作台上集合有计算机、稳压电源、TOP2009编程器和若干个独立存在的实训模块，每个实训模块分别具有供电电路、CPU、与CPU连接的外围功能电路。

【技术特征摘要】
1.嵌入式单片机应用技术项目实训系统，包括一工作台，其特征在于:工作台上集合有计算机、稳压电源、T0P2009编程器和若干个独立存在的实训模块，每个实训模块分别具有供电电路、CPU、与CPU连接的外围功能电路。2.如权利要求1所述的嵌入式单片机应用技术项目实训系统，其特征在于:所述CPU通过ZIF CPU插座与实训模块的主板连接。3.如权利要求1或2所述的嵌入式单片机应用技术项目实训系统，其特征在于:所述实训模块包括七彩流水灯实训模块、交通灯实训模块、电子时钟实训模块、万年历实训模±夹、电子温度计实训模块、电子音乐实训模块、可燃气体检测报警实训模块、双机通信实训模块、抢答器实训模块、红外报警项目实训模块。4.如权利要求3所述的嵌入式单片机应用技术项目实训系统，其特征在于:所述七彩流水灯实训模块采用CPU分别与时钟振荡电路、复位电路、八路流水灯、稳压电源电路连接；所述交通灯实训模块采用CPU分别与控制按键电路、时钟电路、复位电路、12个红绿黄灯、通行时间显示电路、稳压电源电路连接；所述电子时钟实训模块采用CPU分别与时间调整电路、振荡电路、复位电路、实时时钟、时分秒显示电路、稳压电源电路连接；所述万年历实训模块采用CPU分别与时间调整电路、振荡电路、复位电路、实时时钟、LCD年月日显示电路、稳压电源电路连接；所述电子温度计实训模块采用CPU分别与温度传感器、振荡电路、复位电路、温度显示电路、稳压电源电路连接；所述电子音乐实训模块采用CPU分别与键盘电路、振荡电路、复位电路、声音输出电路、节奏显示电路、稳压电源电路连接；所述可燃气体检测报警实训模块采用气敏传感器、振荡电路、复位电路、报警电路、稳压电源电路连接；所述双机通信实训模块采用指拨开关与CPU发送机A连接，CPU发送机A与CPU接收机B通讯连接，CPU接收机B与接收显示电路连接；所述抢答器实训模块采用CPU分别与按键电路、振荡电路、复位电路、显示电路、声音输出电路、稳压电源电路连接；所述红外报警项目实训模块采用CPU 分别与红外接收电路、红外发射电路、振荡电路、复位电路、声音报警电路、稳压电源电路连接。5.如权利要求4所述的嵌入式单片机应用技术项目实训系统，其特征在于: 所述七彩流水灯实训模块在设计软件时采用以下步骤:(I)程序初始化，设置循环变量及循环模式，即8个流水灯从低位到高位依次点亮函数、8个流水灯从高位到低位依次点亮函数、8个流水灯从两边向中间点亮函数、8个流水灯高4位和低4位灯同位自高向低亮、8个流水灯高4位和低4位灯同位自低向高亮、、8个流水灯全亮、、8个流水灯全灭；(2)设置循环次数；(3)调用延时程序检测循环模式并设置每个灯点亮延时时间；(4)调用其中一个循环模式；(5)判断循环次数是否满意，如果满意则跳转到初始状态，如果不满意则跳转到步骤(2)设置循环次数； 所述交通灯实训模块在设计软件时采用以下步骤:(1)程序初始化，设置口地址；(2)设置定时器；(3)设置东西红灯亮、南北绿灯亮，延时60S ;(4)设置东西红灯亮，南北黄灯亮，延时5S ; (5)设置东西绿灯亮、南北红灯亮，延时40S ; (6)设置东西黄灯亮，南北红灯亮，延时5S; 所述电子时钟实训模块在设计软件时采用以下步骤:(I)端口及时钟芯片初始化，设置定时器TO ; (2)扫描键盘，判断是否为1，如果为I则进行时钟调整y否则继续扫描键盘，直到为I进入时钟调整，判断是否为2，如果为2则年/时加1，如果不为2则判断是否为3，如果为3则月/分加I，如果不为3则判断是否为4，如果为4则日/秒加I，重新输入时钟芯片格式化时间，如果不为4则重新进入键盘扫描程序；(3)数码管显示当前时间，并设置年月日和时分秒定时交替显示； 所述万年历实训模块在设计软件时采用以下步骤:(I) LCD及时钟芯片初始化，设置定时器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉馥，李庆辉，闫宗梅，吴尚，
申请(专利权)人：张玉馥，
类型：发明
国别省市：