CN203746313U

CN203746313U - 一种51单片机开发实验平台

Info

Publication number: CN203746313U
Application number: CN201420141249.XU
Authority: CN
Inventors: 王小祥; 魏宁宇; 汤宇
Original assignee: Wuxi Technician College
Current assignee: Wuxi Technician College
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2024-03-27

Abstract

一种51单片机开发实验平台，属于单片机教学仪器，包含模块载体板，模块载体板上固定有MCU模块、电源模块、发光二极管模块，电源模块连接其他模块为其供电，发光二极管模块指示电源接通；所述的MCU模块由STC89C52RC芯片及外围电路构成，STC89C52RC芯片的I/O口以排针引出固定在模块载体板上；模块载体板上还固定有由MAX232和串口母头构成的串口通信模块和由74HC164串入并出芯片和74HC165并入串出芯片构成的I/O扩展应用模块；串口通信模块连接至STC89C52RC芯片的RXD、TXD端口，STC89C52RC芯片的其他端口及其他模块的外联接口都分别连接排针引出固定在模块载体板上。本实用新型下载烧录软件方便、功能齐全、涵盖单片机的多种应用技术，同时按需连接方便快捷、开放性和可扩展性较高。

Description

一种51单片机开发实验平台

技术领域

本实用新型涉及一种实验教学仪器设备，特别是一种51系列单片机的开发实验平台。

背景技术

在自动化和电子应用的专业教育或者实践应用中，单片机都是不可忽略的项目。单片机的学习和应用需要有模拟电子、数字电子的专业基础和较强的逻辑思维能力，所以属于入门门槛较高的知识内容。

在单片机的教学中，进行开发、实验的主要手段是使用仿真软件或者实验台、实验箱，还有就是搭建相关系统和应用电路。其中，仿真软件偏向于编程，硬件较弱；搭建系统和应用电路的时候，要求又较高，稍有差错容易引起设备损坏，而且需要专用的程序下载烧录期间，使用不方便；所以实验台或实验箱是较为理想的设备。

现有的单片机开发实验平台，都具有一个PCB板载体，上面插接电源模块、单片机模块、开关、键盘、数码管显示、点阵显示和发光二极管，一般发光二极管是用来指示电源接通状态，单片机模块连接程序下载烧录器件；数码管显示模块连接驱动电路，并提供段码接口，驱动电路连接位选接口；点阵显示模块提供行数据接口引出和列数据接口引出。这类实验平台能够模拟单片机内部功能以及和简单的数码显示，有些还连接有声音报警模块等，但程序烧录麻烦，且整个实验平台的可扩展性和使用便利性都较差，无法涵盖单片机多种应用技术，影响教学和实验效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是发明一种扩展性好、功能丰富、使用简单方便的51单片机开发实验平台。

本实用新型的这种51单片机开发实验平台，包含模块载体板，模块载体板上固定有MCU模块、电源模块、发光二极管模块，电源模块连接其他模块为其供电，发光二极管模块以低电平驱动，指示电源接通；其特征是：所述的MCU模块由STC89C52RC芯片及外围电路构成，STC89C52RC芯片的I/O口以排针引出固定在模块载体板上；模块载体板上还固定有由MAX232和串口母头构成的串口通信模块和由74HC164串入并出芯片和74HC165并入串出芯片构成的I/O扩展应用模块；串口通信模块连接至STC89C52RC芯片的RXD、TXD端口，STC89C52RC芯片的其他端口及其他模块的外联接口都分别连接排针引出固定在模块载体板上。

为了扩展本实用新型的功能，优选的，在模块载体板上还设有时钟芯片及外围电路、直流电机驱动模块、由E2PROM构成的存储模块、液晶显示模块、A/D转换模块、D/A转换模块、步进电机驱动模块、音频驱动模块、蜂鸣器及驱动电路、数码管显示模块、点阵显示模块、矩阵键盘、独立式按键、拨码开关、测温模块中的一种或多种。

本实用新型的这种单片机开发实验平台，是一种基于STC单片机的系统可编程技术的设备，利用串口通信模块能够省却专用编程器，直接用一根串口下载线和电脑连接可以直接从网络上下载烧录软件，使用十分方便。而且功能模块种类齐全，涵盖单片机的多种应用技术，同时MCU模块和其他功能模块都用排针引出，方便根据需求选择使用杜邦线连接完成对应的功能，开放性和可扩展性较高，能提高实验和教学的效果。

附图说明

图1，本实用新型的模块框图。

具体实施方式

本实用新型由模块载体板21和插接在上面的功能模块构成。模块载体板21可以安装在实验箱内，方便携带同时也保护器件。

功能模块的框图如图1，包括给各功能模块供电的电源模块1、由STC89C52RC芯片及外围电路构成的MCU模块2、由MAX232和串口母头构成的串口通信模块3、时钟芯片及外围电路4、直流电机驱动模块5、存储模块6、液晶显示模块7、发光二极管模块8、由74HC164串入并出芯片和74HC165并入串出芯片构成的I/O扩展应用模块9、A/D转换模块10、D/A转换模块11、步进电机驱动模块12、音频驱动模块13、蜂鸣器及驱动电路14、数码管显示模块15、点阵显示模块16、矩阵键盘17、独立式按键18、拨码开关19和测温模块20。

具体的功能模块组成和功能如下：

电源模块1：试验板USB电源供电，通过自锁按键开关控制电源的接通，电源是否接通由发光二极管8指示。串口通信模块3由串口母头、MAX232芯片等外围元件组成；该模块与MCU的STC89C52RC芯片的RXD、TXD端口连接，主要实现ISP下载和串口通信功能。MCU模块2由STC89C52RC芯片及外围电路构成，是本实用新型的控制核心，除了前述的RXD和TXD端口以外，其他I/O端口都以排针引出插接固定在模块载体板1上，方便实验连接。时钟芯片及外围电路4：由DS1302时钟芯片及外围电路构成，是通过三线接口与CPU进行同步通信，能实现完成时钟及万年历功能。电机驱动模块5由三极管和继电器组成，实现直流电机的正反转控制。存储模块6由E2PROM（AT24C02芯片）构成，通过I²C总线与CPU通讯，能实现数据的存储的实验操作。液晶显示7具有LCD1602接口，设有对比度调节电位器，可实现字符显示功能。发光二极管8模块由16个发光二极管，采用低电平驱动。I/O扩展应用模块9由74HC164串入并出芯片和74HC165并入串出芯片构成，实现I/O扩展应用。A/D转换模块10由D触发器CD4013、AD转换集成电路ADC0809组成，实现8位模拟量通道的数字量转换。D/A转换模块11由D/A转换集成电路DAC0832、运算放大器 LM358组成，实现数模转换功能。步进电机的驱动12由ULN2003芯片构成，驱动控制步进电机运行。音频驱动模块13由LM386芯片构成，可驱动扬声器发声。蜂鸣器及驱动电路14作为提示、报警等功能用。数码管显示模块15包括两个4位一体的共阳数码管，由8550三极管驱动。点阵显示模块16是一个单色8×8点阵，其行、列数据接口均用排阵引出。矩阵键盘17由4×4共16个按键组成。独立式按键18：设有8个独立式按键。拨码开关19：设有8位拨码开关。测温模块20由温度传感器DS18B20构成，通过单总线与CPU通信，能实现温度的测量。

所有的功能模块都插接在模块载体板21上，并且各模块的外联接口都连接排针引出固定在模块载体板21上。在学习实验的时候，根据实验内容选择不同的功能模块，利用杜邦线进行电路连接，开发性较强，且功能模块的电路都是常见的成熟电路，能起到巩固其他学科知识的作用，制作和维护成本也更低。

综上，本实用新型具有构成简单、成本低廉、开发性扩展性强的优点，而且下载程序方便。最后，包含的应用技术较广：涵盖了单片机的基本输入输出、字符显示技术、单片机内部功能、A/D转换、D/A转换、单总线通讯、三线接口通讯、I²C总线通讯技术等，能提高学习效果和实验效率。

Claims

1.一种51单片机开发实验平台，包含模块载体板（21），模块载体板（21）上固定有MCU模块（2）、电源模块（1）、发光二极管模块（8），电源模块（1）连接其他模块为其供电，发光二极管模块（8）以低电平驱动，指示电源接通；其特征是：所述的MCU模块（2）由STC89C52RC芯片及外围电路构成，STC89C52RC芯片的I/O口以排针引出固定在模块载体板（21）上；模块载体板上还固定有由MAX232和串口母头构成的串口通信模块（3）和由74HC164串入并出芯片和74HC165并入串出芯片构成的I/O扩展应用模块（9）；串口通信模块（3）连接至STC89C52RC芯片的RXD、TXD端口，STC89C52RC芯片的其他端口及其他模块的外联接口都分别连接排针引出固定在模块载体板（21）上。

2.根据权利要求1所述的51单片机开发实验平台，其特征是：在模块载体板（21）上还设有时钟芯片及外围电路（4）、直流电机驱动模块（5）、由E2PROM构成的存储模块（6）、液晶显示模块（7）、A/D转换模块（10）、D/A转换模块（11）、步进电机驱动模块（12）、音频驱动模块（13）、蜂鸣器及驱动电路（14）、数码管显示模块（15）、点阵显示模块（16）、矩阵键盘（17）、独立式按键（18）、拨码开关（19）、测温模块（20）中的一种或多种。