CN106548691A - 一种单片机实验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种单片机实验系统，其组成包括：计算机，虚拟仪器模块，主实验板，实验扩展板，其特征在于：计算机上的USB口与通信板USB转串口和下载线USB转串口通过数据线连接，虚拟仪器模块通过通信板USB转串口与计算机连接，主实验板通过通信板USB转串口和下载线USB转串口与计算机连接，在主实验板还与若干个实验扩展板连接。其有益效果是：利用计算机多媒体技术，将单片机内部运行结构实时显示出来，增加学生的感性认识；能够实现教材上的任何一个实验；计算机多媒体辅助讲解实验内容，指导学生进行实验，能将比较复杂的实验非常直观的表达出来。
Description
技术领域
本发明涉及单片机技术领域，特别是指一种单片机实验系统。
背景技术
许多高职高专院校将培养目标定位在培养应用型人才，注重学生动手能力培养，专业教学普遍加强了实验教学环节。《单片机原理及应用》课程是计算机工程、通信工程、电子工程等学科主要专业基础课程之一，不仅有自身的理论体系，而且是一门实践性很强的课程,为使学生更好地理解和掌握基本理论和方法，获得一定的分析问题的能力、综合操作技能和实验技巧， 必须通过实验设计来验证和理解。
实际教授该门课程时，学生普遍感到《单片机原理及应用》这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差,因为单片机的内部结构学生看不到，比较抽象，学生学习入门比较难，引起后面使用C语言编写的初始化程序和应用程序理解不好,学生学习完了这门课程后，对于单片机芯片工作原理理解模糊不清，在实际开发中更谈不上创新设计。
发明内容
本发明为解决现有的问题，提出一种单片机实验系统。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种单片机实验系统，其组成包括：计算机，虚拟仪器模块，主实验板， 实验扩展板，计算机上的USB口与通信板和下载线USB转串口通过数据线连接，虚拟仪器模块通过通信板的USB转串口与计算机连接，主实验板通过通信板的USB转串口和下载线USB转串口与计算机连接，在主实验板还与若干个实验扩展板连接。
主实验板采用放大的STC单片机，单片机32个I/O引脚全部引出，每个引脚上均设有有逻辑指示灯，I/O引脚通过数据线连接实验扩展板。
主实验板串口P3.0/P3.1通过下载线USB转串口连接后直接下载用户程序，将计算机发过来的写入寄存器变量，并按照计算机的要求将寄存器变量值发送给计算机。
虚拟仪器模块包括由单片机实现的虚拟电压表、虚拟逻辑笔。
所述通信板采用CH341T转接芯片。
在计算机端选用Visual Basic 2005开发环境，计算机包括系统显示界面，系统界面包括菜单、虚拟仪表区、主实验区、扩展板选择区、扩展板操作区、单片机寄存器操作区。
本发明的有益效果是：
1.利用计算机多媒体技术，将单片机内部运行结构实时显示出来，增加学生的感性认识；
2.计算机多媒体端与单片机内部结构是互动型的，即可以读出单片机内部运行变量，也可以修改单片机内部变量；
3.修改单片机内部变量后能够立即在单片机I/O口上显示出来；
4.实验单片机与教材通用的DIP40封装的51单片机引脚一样，32个I/O引脚齐全，教材上的任何一个实验都可以实现；
5.计算机多媒体辅助讲解实验内容，指导学生实验；配套有虚拟仪器板，虚拟信号输出、虚拟逻辑笔、虚拟电压表、虚拟方波信号源；
6.系统由计算机的USB口供电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的框架结构；
图2为本发明的主实验板电路原理图；
图3为本发明的主实验板电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种单片机实验系统，其组成包括：计算机，虚拟仪器模块，主实验板， 实验扩展板，计算机上的USB口与通信板和下载线USB转串口通过数据线连接，虚拟仪器模块通过通信板的USB转串口与计算机连接，主实验板通过通信板的USB转串口和下载线USB转串口与计算机连接，在主实验板还与若干个实验扩展板连接。
主实验板采用放大的STC单片机，电源接口采用USB接口，USB口为设备提供500mA的5V电源，超过500mA后自动保护，系统有很高的安全性单片机32个I/O引脚全部引出，方便实验，每个引脚上均设有有逻辑指示灯，方便学生观测，I/O引脚通过数据线连接实验扩展板，可以使用不同元器件设计不同的实验内容，完成单片机的具体实验。
主实验板串口P3.0/P3.1通过下载线USB转串口连接后直接下载用户程序，将计算机发过来的写入寄存器变量，并按照计算机的要求将寄存器变量值发送给计算机。
虚拟仪器模块包括由单片机实现的虚拟电压表、虚拟逻辑笔。
所述通信板采用CH341T转接芯片，H341T提供串口发送使能、串口接收就绪等交互式的速率控制信号以及常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备直接升级到USB总线。
在计算机端选用Visual Basic 2005开发环境，计算机包括系统显示界面，使用计算机多媒体技术，显示单片机内部运行结构，系统界面包括菜单、虚拟仪表区、主实验区、扩展板选择区、扩展板操作区、单片机寄存器操作区。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种单片机实验系统，其组成包括：计算机，虚拟仪器模块，主实验板， 实验扩展板，其特征在于：计算机上的USB口与通信板USB转串口和下载线USB转串口通过数据线连接，虚拟仪器模块通过通信板USB转串口与计算机连接，主实验板通过通信板USB转串口和下载线USB转串口与计算机连接，在主实验板还与若干个实验扩展板连接。
2.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于：主实验板采用放大的STC单片机，单片机32个I/O引脚全部引出，每个引脚上均设有有逻辑指示灯，I/O引脚通过数据线连接实验扩展板。
3.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于：主实验板串口P3.0/P3.1通过下载线USB转串口连接后直接下载用户程序，将计算机发过来的写入寄存器变量，并按照计算机的要求将寄存器变量值发送给计算机。
4.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于：虚拟仪器模块包括由单片机实现的虚拟电压表、虚拟逻辑笔。
5.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于：所述通信板采用CH341T转接芯片。
6.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于：在计算机端选用Visual Basic2005开发环境，计算机包括系统显示界面，系统界面包括菜单、虚拟仪表区、主实验区、扩展板选择区、扩展板操作区、单片机寄存器操作区。
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