CN201307346Y - 仿pc机单片机实验板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种它包括一单片机和电源模块，其改进在于：所述单片机分别连接IO口驱动实验模块、串口通信模块、系统总线模块，所述电源模块提供上述各部件的电源供应。所述的系统总线模块分别连接存储器扩展模块和/或精简ISA总线扩展模块，精简ISA总线扩展模块连接USB子板、网络子板、CAN总线子板、FLASH子板、AD/DA子板和/或4*4键盘显示子板。本实用新型的仿PC单片机实验板能够灵活应用，任由用户自由发挥的单片机实验板，其含多种功能模块，不象市面上的其他实验板那样所有接口在设计时已经固定，使实验者无从发挥，只能做几个验证性的实验，采用模块化设计，可大大方便用户对各模块资源的操作，能够模仿PC机的常用硬件功能。

Description

仿PC机单片机实验板

技术领域

本实用新型涉及一种单片机学习设备，尤其是一种单片机实验板。

背景技术

目前单片机已广泛渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。大至导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，民用豪华轿车的安全保障系统，工业自动化过程的实时控制和数据处理，小至广泛使用的各种智能IC卡，还有计算机的网络通讯与数据传输，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用

造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

有一款性能好的，功能强大的单片机开发实验板是科研开发、教学实验以及单片机应用前期工作不可或缺的工具，但目前电子市场上的单片机实验板大都大同小异，平淡无奇，泛泛之选已无从满足单片机爱好者的创新要求，它们未能充分利用PC机丰富的资源打造全新的窗口，向单片机爱好者充分展示单片机功能，单片机潜在应用空间之大，而且还有不少实验板价格较高，功能不多，使用麻烦。

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种充分利用PC机资源、功能强大的仿PC单片机实验板。

本实用新型是通过如下技术方案实现上述目的的：

它包括一单片机和电源模块，其改进在于：所述单片机分别连接IO口驱动实验模块、串口通信模块、系统总线模块，所述电源模块提供上述各部件的电源供应。

优选地，所述的系统总线模块分别连接存储器扩展模块和/或精简ISA总线扩展模块。

优选地，所述电源模块包括电源变压器、整流滤波单元和稳压输出单元。

优选地，所述IO口驱动实验模块包括LED、蜂鸣器、继电器、IIC存储器、PS2接口、温度传感器、红外遥控接收接口、LCD显示接口、SPI时钟芯片。

优选地，所述存储器扩展模块，包括随机存储器和只读存储器。

优选地，精简ISA总线扩展模块包括至少一个插槽。

优选地，所述插槽有8位数据总线、12位地址总线，中断请求、读写等信号线，各插槽压有独立的片选地址、中断请求号。

优选地，所述插槽连接USB子板、网络子板、CAN总线子板、FLASH子板、AD/DA子板和/或4＊4键盘显示子板。

本实用新型的仿PC单片机实验板能够灵活应用，任由用户自由发挥的单片机实验板，其含多种功能模块，不象市面上的其他实验板那样所有接口在设计时已经固定，使实验者无从发挥，只能做几个验证性的实验，采用模块化设计，可大大方便用户对各模块资源的操作，能够模仿PC机的常用硬件功能。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例的电源模块的结构示意图。

图3是本实用新型第一实施例的IO口驱动实验模块的结构示意图。

图4是本实用新型第一实施例的储器扩展模块的结构示意图。

本实用新型目的、功能及优点

结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实用新型。

如图1所示，本实用新型的第一实施例包括它包括一单片机1和电源模块2，所述单片机分别1与IO口驱动实验模块3、串口通信模块4和系统总线模块5相连接并进行数据交互，所述电源模块2提供上述各部件的电源供应。

所述的系统总线模块5分别与存储器扩展模块51和/或精简ISA总线扩展模块52相连接并进行数据交互。

如图2所示，本实施例的电源模块2包括电源变压器单元21、整流滤波单元22、稳压输出单元23，用于提供+12V、-12V、+5V和3.3V的电源，正负12V用于模拟电路、5V和3.3V用户数字电路。同时各电源有独立插针引出，方便用户做扩展实验时灵活调用。采用了1000UF大容量电解电容进行滤波，同时增加了高频滤波去偶电容，使电源质量更高。5V和3.3V的电源还可以从USB取电。还有电源总控制开关，有了该总开关，在拔出芯片或更换实验配件时候就不用拔下USB电缆了，

接按压电源开关关闭电源即可更换，操作更加方便，更加人性化的设计。

如图3所示，IO口驱动实验模块包括LED31、蜂鸣器32、继电器33、IIC存储器34、PS2接口35、温度传感器36、红外遥控接收接口37、LCD显示接口38、SPI时钟芯片39。

其中，集成了8位高亮度LED流水灯。可用于交通灯、流水灯实验，也可监视P1口状态或用作硬件标志位。通过流水灯实验，学习单片机I/O口基本知识，掌握输出口的使用方法，掌握移位指的用法。

蜂鸣器，可用于单片机音响实验，实现单片机唱歌、声音报警发声等，通过实验了解发声原理，掌握单片机音响程序设计方法。

继电器，继电器是弱电控制强电的最佳接口器件，被大量应用于各种工控设备中。通过继电器控制实验，掌握继电器的驱动原理和编程方法，本实验板继电器接口经过加强设计，采用3.96mm专用接线柱输出接点，接线更加方便，接触更加可靠；加大了继电器与其它电路之间的布线安全间距，可靠性和安全性更高，能够

接用于控制各种负载，成为一个实用化的嵌入式控制系统。

IIC串行接口EEPROM存储器24C04，存储空间为4Kbit，即512个8位字节，芯片具有写保护功能，存储的数据断电后可以保存100年。可用于IIC总线协议的学习与掉电存储功能的实现。

PS2接口，可以连接PC机的PS2键盘/鼠标实现数据输入，应用功能强大。可用于PS2键盘鼠标协议的实验学习。

温度传感器DS18B20接口。DS18B20为美国DALLAS公司最新推出的新一代数字式单总线(1-wire)接口温度传感器，被广泛应用于工控系统中。

红外遥控接收接口。非常实用的接口，有了红外遥控接口，我们就可以通过遥控器遥控单片机执行相应的遥控指

，比如遥控实验板上的继电器，通过继电器接点再控制小灯泡亮与灭，DIY一个自己的远距离控制的遥控灯。当然您也可以把遥控器当成一个无线的矩阵键盘，编出功能强大的控制程序。

LCD显示接口，采用1602的LCD，此为最简单的字符型LCD，可用于简单的人机界面实验与LCD显示的学习。

SPI时钟芯片DS1302，这是一种比较常见的SPI串行时钟芯片，可用于SPI总线实验与系统实时时钟功能实现。

如图4所示，存储器扩展模块51包括32K的RAM(随机存储器)511----RAM62256、8K的ROM(只读存储器)512---M28C64120P1用于数据存储器与程序存储器的扩展实验。

串口通信模块4采用MAX232芯片进行电平转换，同时兼容ISP接口。

精简ISA总线扩展模块52，每个插槽有8位数据总线、12位地址总线，中断请求、读写等信号线，各插槽压有独立的片选地址、中断请求号。

除了有以上能够用于初学单片机者的入门实验功能板外，我们的单片机实验板之所以称之为“仿PC机单片机实验板”，还在于它能够有市面上所有实验板中所没有的，能够模拟PC机的功能子板。具体有如下子板：

USB子板、网络子板、CAN总线子板、FLASH子板、AD/DA子板和4＊4键盘显示子板。这些子板采用统一的精简ISA，可在任何一个扩展插槽中使用。

其中，USB子板：此子板是基于USB控制芯片D12设计的，UD12采用总线复用的方式与单片机进行通信。对可作为设备端与PC机通信，通过它既学习单片机的深层利用，又学习了USB协议，一举两得。它还能够通过外接存储器做一个U盘，让每一个单片机爱好者彻底了解USB，了解U盘原理。除此之外，它还能够做数据采集。

TCP/IP子板：此子板即为网卡是基于网络控制芯片RTL8019AS设计的。芯片工作在第3种的跳线方式，网卡的i/o和中断由跳线决定。并且以8位总线的模式与单片机进行通信。

CAN子板由SJA1000与X82C250组成，SJA1000工作于Intel模式，单片机以总线的方式对SJA1000进行数据读写，并通过CAN收发器X82C250发送、接收。接收数据是通过中断进行的，CAN BUS的数据经CAN接口芯片82C250接收并写入SJA1000的RXFIFO，然后通过中断请求单片机读取。

FLASH子板由两片总线收发器(74HC245)与一片大容量NAND-FLASH(k9f5608x0d)，FLASH的数据总线与控制总线分别用个74HC245进行电平转换。此子板可支持最大4GB的NAND-FLASH。

AD/DA子板由DAC0832、ADC0808与相应的运放和时钟电路组成。3个带施密特触发器的非门组成时钟电路给ADC0808提供600KHz的采样时钟。单片机以总线的方式对ADC、DAC进行访问。

简易键盘显示板采用8255扩展4＊4的矩阵键盘与6位八段数码管。此子板并非单片机实验板中创新之作，但为了完善其功能，有他人之所有，更有他人之所无，故此

这一方块作为独立子板，为的就是减小底板的空间，也能够帮助单片机初学者能从简单的着手，逐渐深入的学习，体验单片机的无所不能。

IDE接口通过8255扩展扩展出两个IED接口，可用于IED硬盘或光驱除了能够在单片机中编写IDE硬盘驱动，取得海量存储外，我们更可以通过它学习IDE总路线协议，本实验板能够提供这样一个学习平台，让用户们更放心，更有兴趣地投入其中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或

接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1、一种仿PC机单片机实验板，它包括一单片机和电源模块，其特征在于：所述单片机分别连接IO口驱动实验模块、串口通信模块、系统总线模块，所述电源模块提供上述各部件的电源供应。

2、如权利要求1所述的一种仿PC机单片机实验板，其特征在于：所述的系统总线模块分别连接存储器扩展模块和/或精简ISA总线扩展模块。

3、如权利要求1或2所述的一种仿PC机单片机实验板，其特征在于：所述电源模块包括电源变压器、整流滤波单元和稳压输出单元。

4、如权利要求1或2所述的一种仿PC机单片机实验板，其特征在于：所述IO口驱动实验模块包括LED、蜂鸣器、继电器、IIC存储器、PS2接口、温度传感器、红外遥控接收接口、LCD显示接口、SPI时钟芯片。

5、如权利要求2所述的一种仿PC机单片机实验板，其特征在于：所述存储器扩展模块，包括随机存储器和只读存储器。

6、如权利要求2所述的一种仿PC机单片机实验板，其特征在于：精简ISA总线扩展模块包括至少一个插槽。

7、如权利要求6所述的一种仿PC机单片机实验板，其特征在于：所述插槽有8位数据总线、12位地址总线，中断请求、读写等信号线，各插槽压有独立的片选地址、中断请求号。

8、如权利要求6或7所述的一种仿PC机单片机实验板，其特征在于：所述插槽连接USB子板、网络子板、CAN总线子板、FLASH子板、AD/DA子板和/或4＊4键盘显示子板。

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