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SB-TXD51單片機實(shí)驗箱
一、概述
51單片機實(shí)驗箱，基于Keil C單片機系列，注重單片機本身功能的應用，充分體現單片的特點(diǎn)，基礎功能實(shí)驗電路采用一體化設計方式，創(chuàng )新拓展型實(shí)驗電路采用獨立模塊方式，需要時(shí)接入主板，既兼顧演示驗證性實(shí)驗、又考慮到綜合設計和創(chuàng )新研究性實(shí)驗的需要。主板上自帶CPU編程下載接口，是一款靈活性極強的集編程下載調試與一體的新型單片機實(shí)驗教學(xué)平臺，適合各層次學(xué)生進(jìn)行單片機原理和應用方面的實(shí)驗和創(chuàng )新。
二、主要技術(shù)特點(diǎn)
1、它是國內首款將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應用于單片機控制系統中，直觀(guān)形象地展示實(shí)
際自動(dòng)控制工業(yè)場(chǎng)景。
2、一個(gè)實(shí)驗主機底板，可以配51、AVR、PIC、MSP430、ARM、STM32等多種CPU核心板（根據客戶(hù)需求配置），從而實(shí)現對各種CPU芯片的支持擴展，最終實(shí)現支持常見(jiàn)主流MCU達幾十種之多。出廠(chǎng)標配STC89C52核心板。
3、功能模塊完全獨立
根據我們多年來(lái)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，和取聽(tīng)廣大用戶(hù)的建議，此款開(kāi)發(fā)板采用最新理念--各
功能模塊完全獨立，互不干擾，減小初學(xué)者編程誤區。板載豐富的實(shí)驗硬件資源和接口，并對外全部開(kāi)放I/O口，既可簡(jiǎn)單的使用短路帽進(jìn)行默認的資源連接（方便初學(xué)者直接使用），也可以取下短路帽后采用杜邦線(xiàn)連接單片機的任意I/O口線(xiàn)，輕松搭建自己的電路。
4、配合本公司精心編寫(xiě)的大量C語(yǔ)言實(shí)驗例程，可使用戶(hù)快速掌握單片機原理及其實(shí)用接口技術(shù)。同時(shí)可加強初學(xué)者對主板硬件電路的認識，盡快熟悉硬件電路。因為各功能模塊均獨立設計，可以直接用各種單片機，無(wú)需再做第二次投資。
5、單片機實(shí)驗中有些實(shí)驗（D/A轉換實(shí)驗、定時(shí)器實(shí)驗等）需要觀(guān)察輸出信號的波形，本實(shí)驗箱可以選配雙通道虛擬示波器（實(shí)驗室如果有獨立示波器的話(huà)，可以不配），可以測量各種模擬信號，并可以保存波型文件，圖片文件，方便插入在教學(xué)課件中。
6、下面詳細硬件配置里的全部硬件都集成在一個(gè)主板上，穩定可靠，方便操作，同時(shí)也方便實(shí)驗室的管理。
三、詳細硬件配置
3.1 實(shí)驗箱底板
3.1.1 單色流水燈模塊：8 個(gè)高亮綠色LED 燈，用于流水燈實(shí)驗。
3.1.2 雙色流水燈模塊：6 個(gè)高亮直插LED燈，紅黃綠三種顏色，用于交通燈實(shí)驗。
3.1.3 雙色LED燈模塊：紅綠雙色直插LED 燈，用于簡(jiǎn)易邏輯筆設計。
3.1.4 8 位數碼管模塊：2 個(gè)四位一體共陽(yáng)極數碼管，2個(gè)74HC595 驅動(dòng)芯片，用于時(shí)鐘顯示實(shí)驗。
3.1.5 1位數碼管模塊：1 個(gè) 8 段數碼管，共陽(yáng)極，0.56 英寸，用于數碼管認識實(shí)驗。
3.1.6 紅綠雙色點(diǎn)陣模塊：3 個(gè)74HC595 驅動(dòng)芯片，一個(gè)紅綠雙色點(diǎn)陣顯示屏，用于字符和中文的LED顯示。
3.1.7 LCD1602 液晶屏模塊：標準 LCD1602 液晶屏接口，1 個(gè)帶背光的 LCD1602 液晶屏，用于字符液晶顯示實(shí)驗。
3.1.8 8 個(gè)獨立按鍵：8 個(gè)獨立按鍵，帶上拉電阻 。
3.1.9 4X4 矩陣鍵盤(pán)：4 行4 列矩陣鍵盤(pán)，共16 個(gè)按鍵，帶上拉電阻。
3.1.10 五向搖桿：一個(gè)五向搖桿，具有上、下、左、右、中五個(gè)方向。
3.1.11 蜂鳴器模塊：無(wú)源蜂鳴器
3.1.12 DS1302 時(shí)鐘模塊：DS1302 芯片，模塊帶后背電池座。
3.2 傳感器模塊
3.2.1 兩路DS18B20 模塊：兩路 DS18B20 溫度傳感器接口。
3.2.2 光敏傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持光敏二極管、光敏電阻等光電開(kāi)關(guān)器件。
3.2.3 火焰傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持火焰傳感器。
3.2.4 霍爾傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持霍爾傳感器。
3.3 電器控制模塊
3.3.1 1路直流電機接口：ULN2003 驅動(dòng)芯片。一路可調速、可調向雙功能電機接口。
3.3.2 1路步進(jìn)電機接口：ULN2003驅動(dòng)芯片。標準5線(xiàn)4相步進(jìn)電機接口。
3.3.3 2路繼電器：ULN2003 驅動(dòng)芯片。兩個(gè)5V 繼電器，兩個(gè)3P 接線(xiàn)端子。
3.4 數據傳輸、存儲模塊
3.4.1 2路串口：SP3232 芯片，+3.0v-+5V 工作電壓，公頭串口座一個(gè)，母頭串口座一個(gè)，狀態(tài)指示燈4 個(gè)。
3.4.2 AT24C02 存儲模塊：AT24C02 芯片。
3.4.3 模擬量輸入模塊：0V-5V 輸入可調，0R-10K 電阻值可調。
3.4.4 串轉并模塊：74HC164 芯片。
3.4.5 并轉串模塊：74HC165 芯片。
3.4.6 SD 卡模塊：標準SD卡卡槽，SPI 控制，4-bit 傳輸模式。
3.4.7 MAX485 模塊：MAX485 芯片，1 組 2P 接線(xiàn)端子輸出，1 組插針輸出。
3.4.8 紅外發(fā)射模塊：紅外發(fā)射二極管。
3.4.9 紅外接收模塊：HX838 紅外一體化接收頭。
3.4.10 PCF8591 AD/DA 模塊：PCF8591 芯片，4路模擬量輸入，1 路模擬量輸出，IIC通信。
3.4.11 鎖存器模塊：74HC573 鎖存芯片，兼容標準CMOS 。
3.4.12 三八譯碼器：74LS138 芯片，TTL 電平。
3.4.13 核心板擴展接口：接口插座20P 兩排，IO 擴展插針20P 兩排 。
3.5 電源模塊
3.5.1 3V3 電源電路：LM1117-3V3 穩壓芯片。
3.5.2 1V8 電源模塊：LM1117-1V8 穩壓芯片。
3.5.3 電源引出：GND/5V/3V3/1V8 電源各一組，每組 6 路引出。
3.5.4 自恢復保險絲：斷開(kāi)電流300ma 。
3.5.5 模塊名稱(chēng)：USB 接口，mini USB,A 型母頭，D+ ，D- 。
3.6 標配 51CPU 模塊
3.6.1 配在線(xiàn)下載 CPU 芯片 STC89 系列1 片。
3.6.2 自帶在線(xiàn)下載電路。
3.7 機箱
3.7.1 堅固型鋁合金框架，厚實(shí)的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 460×380×120mm
3.7.2 有 70mm×350mm 的零配件存放區。
3.8 軟件
3.8.1、集成多種單片機兼容的通用 KEIL 軟件環(huán)境，支持匯編和 C 語(yǔ)言的編程、編譯、鏈接和源程序級調試和在線(xiàn)下載。
3.8.2、在線(xiàn)下載軟件：STC_ISP_V479。
3.8.3、MGCS 工業(yè)組態(tài)軟件。
3.8.4、C 語(yǔ)言編程單片機應用設計例程。
3.8.5、MGCS 工業(yè)組態(tài)軟件與單片機接口例程。
四、可以實(shí)現的實(shí)驗項目
4.1基礎實(shí)驗
1)跑馬燈、流水燈實(shí)驗
2)彩色流水燈、交通燈實(shí)驗
3)紅、綠兩種顏色顯示。
4)電子鐘顯示、數碼管多位顯示、74HC595 驅動(dòng)等實(shí)驗。
5)1 位數碼管顯示實(shí)驗。
6)雙色點(diǎn)陣屏顯示實(shí)驗，滾動(dòng)、靜態(tài)顯示字符、漢字符號等。
7)LCD1602 液晶屏顯示實(shí)驗，可以顯示字符、數字等。
8)按鍵控制、外部中斷等實(shí)驗。
9)矩陣鍵盤(pán)實(shí)驗，可用作控制、教學(xué)實(shí)驗等
10)游戲控制桿、實(shí)現獨立按鍵等功能。
11)音樂(lè )播放、報警提示等。
12)電子表、萬(wàn)年歷實(shí)驗。
4.2 傳感器實(shí)驗
1)溫度測量。
2)光電開(kāi)關(guān)實(shí)驗。
3)火災報警、火焰檢測等實(shí)驗。
4)測速、電磁檢測等實(shí)驗。
4.3電器控制實(shí)驗
1)直流電機調速、調向的驅動(dòng)實(shí)驗。
2)步進(jìn)電機調速、調向、調角度的驅動(dòng)實(shí)驗。
3)繼電器控制實(shí)驗。
4.4 數據傳輸、存儲模塊功能。
1)串口通信，TTL 轉 RS-232 實(shí)驗。
2)外部存儲、IIC 總線(xiàn)學(xué)習 。
3)串行轉并行實(shí)驗，可以擴展IO。
4)并行數據轉串行的實(shí)驗 。
5)SD 卡的讀寫(xiě)、文件系統的學(xué)習實(shí)驗。
6)配合多組 485 模塊，可以進(jìn)行485通訊實(shí)驗。
7)發(fā)射不同載波頻率的紅外信號實(shí)驗。
8)紅外接收解碼實(shí)驗。
9)AD/DA 兩種轉換實(shí)驗。
10)8 位數據鎖存實(shí)驗，可以做CPU與外圍模塊的驅動(dòng)、緩沖模塊。
11)IO 擴展，學(xué)習譯碼實(shí)驗。
4.5 工業(yè)組態(tài)軟件MCGS編程實(shí)驗
4.6 工業(yè)組態(tài)軟件MCGS在單片機控制中的應用實(shí)驗
1）步進(jìn)電機控制實(shí)驗_總線(xiàn)控制
2）直流電機控制實(shí)驗_總線(xiàn)控制
3）工業(yè)順序控制實(shí)驗_位控制
4）數據采集實(shí)驗_總線(xiàn)控制
5）數據采集實(shí)驗_總線(xiàn)控制
6）數字電壓表實(shí)驗
7）液體混合控制實(shí)驗
8）交通燈控制實(shí)驗
4.7工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實(shí)驗
五、實(shí)驗箱配置表
|
序號 |
名稱(chēng) |
說(shuō)明 |
數量 |
|
1 |
單片機實(shí)驗箱（標配） |
含箱體、電源、51CPU單片機核心系統、實(shí)驗模塊電路。 |
1套 |
|
2 |
杜邦排線(xiàn) |
8芯30cm |
4根 |
|
3 |
杜邦排線(xiàn) |
5芯30cm |
3根 |
|
4 |
單根杜邦 |
40cm |
10根 |
|
5 |
XH2.54排線(xiàn) |
5芯12cm |
1根 |
|
6 |
RS232串口通信線(xiàn)（2、3直通） |
1.5m（下載線(xiàn)） |
1根 |
|
7 |
交流電源線(xiàn) |
1.5m |
1根 |
|
8 |
遙控器 |
|
1個(gè) |
|
9 |
RS232串口通信線(xiàn)（2、3交叉） |
1.5m（配示波器模塊時(shí)要的示波器通信線(xiàn)） |
1根 |
|
10 |
配套軟件 |
KEIL C 軟件和組態(tài)軟件各一張 |
1套 |
|
11 |
實(shí)驗指導書(shū) |
|
1本 |
