CN204791712U - 一种基于单片机的实验开发板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种基于单片机的实验开发板，包括单片机最小系统、USB转TTL模块、温度传感器模块、电机驱动模块、蜂鸣器模块、四位数码管模块、时钟模块、IO输入输出部分和Zigbee模块，所述IO输入输出部分包括流水灯模块、按键模块和LCD液晶屏模块，所述LCD液晶屏模块、Zigbee模块、四位数码管模块、温度传感器模块、时钟模块分别与单片机最小系统双向连接，所述电机驱动模块、流水灯模块、蜂鸣器模块、按键模块、USB转TTL模块分别与单片机最小系统单向连接，本实用新型结构简单，实现成本低，功能全面，性能稳定，有利于单片机学习爱好者迅速掌握入门级的单片机技术。

Description

一种基于单片机的实验开发板

技术领域

本实用新型涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种基于单片机的实验开发板。

背景技术

单片微型计算机简称为单片机，又称为微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种超大规模集成电路芯片，是集成CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片上的器件。80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型型号，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。

传统的单片机实验开发板成本高，易坏，操作步骤繁琐，开发板的核心芯片与其他元器件集成在一起，给学习开发带来了很大的不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基于单片机的实验开发板，本实用新型结构简单，实现成本低，功能全面，性能稳定，有利于单片机学习爱好者迅速掌握入门级的单片机技术。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于单片机的实验开发板，包括单片机最小系统、USB转TTL模块、温度传感器模块、电机驱动模块、蜂鸣器模块、四位数码管模块、时钟模块、IO输入输出部分和Zigbee模块，所述IO输入输出部分包括流水灯模块、按键模块和LCD液晶屏模块，所述LCD液晶屏模块、Zigbee模块、四位数码管模块、温度传感器模块、时钟模块分别与单片机最小系统双向连接，所述电机驱动模块、流水灯模块、蜂鸣器模块、按键模块、USB转TTL模块分别与单片机最小系统单向连接，所述LCD液晶屏模块、Zigbee模块、四位数码管模块、温度传感器模块、时钟模块、电机驱动模块、流水灯模块、蜂鸣器模块分别与USB转TTL模块单向连接。

优选的，所述单片机最小系统包括单片机处理器及其外部电路，所述单片机处理器的型号为STC12C5A32S2。

优选的，所述USB转TTL模块采用芯片CP2102，所述芯片CP2102一端引出五个接口。

优选的，所述的按键模块由四个按键组成，所述的四位数码管电路采用芯片7289BS，所述四位数码管为共阳数码管。

优选的，所述温度传感器为DS18B20，电机驱动模块所用芯片为L298N，LCD液晶屏为LCD1602，时钟模块的时钟芯片为DS1302。

本实用新型具有下述优点：

1、本实用新型电路结构简单，设计合理，性能稳定。

2、本实用新型既可以加工成成品直接提供给单片机学习者使用，也可以制作成开发板套件提供给单片机学习者学习使用，使用灵活方便。

3、本实用新型的实现成本低且可以实现单片机的各种功能，便于教学推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的框架结构示意图。

图2为本实用新型实施例中USB转TTL模块及其外部电路原理图。

图3为本实用新型实施例中流水灯电路原理图。

图4为本实用新型实施例中按键模块电路原理图。

图5为本实用新型实施例中蜂鸣器模块电路原理图。

图6为本实用新型实施例中温度传感器模块电路原理图。

图7为本实用新型实施例中四位数码管模块电路原理图。

图8为本实用新型实施例中LCD液晶屏模块电路原理图。

图9为本实用新型实施例中时钟模块电路原理图。

图10为本实用新型实施例中电机驱动模块电路原理图。

图11为本实用新型实施例中Zigbee模块电路原理图。

其中，1-单片机最小系统，2-USB转TTL模块，3-Zigbee模块，4-温度传感器模块4，5-电机驱动模块，6-蜂鸣器模块，7-四位数码管模块7，8-时钟模块，9-流水灯模块，10-按键模块，11-LCD液晶屏模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，为本实用新型的框架结构示意图，一种基于单片机的实验开发板，包括单片机最小系统1、USB转TTL模块2、温度传感器模块4、电机驱动模块5、蜂鸣器模块6、四位数码管模块7、时钟模块8、IO输入输出部分和Zigbee模块3，所述IO输入输出部分包括流水灯模块9、按键模块10和LCD液晶屏模块11，所述LCD液晶屏模块11、Zigbee模块3、四位数码管模块7、温度传感器模块4、时钟模块8分别与单片机最小系统1双向连接，所述电机驱动模块5、流水灯模块9、蜂鸣器模块6、按键模块10、USB转TTL模块2分别与单片机最小系统1单向连接，所述LCD液晶屏模块11、Zigbee模块3、四位数码管模块7、温度传感器模块4、时钟模块8、电机驱动模块5、流水灯模块9、蜂鸣器模块6分别与USB转TTL模块2单向连接，所述USB转TTL模块2提供两种功能，其一是给单片机最小系统1板上的各个模块供电，其二为单片机提供程序烧写功能。

本实施例中，所述的单片机型号为STC12C5A32S2，STC12C5A32S2具有增强型8051内核，速度比普通8051快8～12倍，目前芯片的CPU的工作频率在0～35MHz之间，相当于普通8051单片机工作频率的0～420MHz。

所述按键模块10由四个按键组成，所述的四位数码管电路所用的芯片为7289BS，所述四位数码管为共阳数码管，温度传感器为DS18B20，电机驱动模块5所用芯片为L298N，LCD液晶屏模块11为LCD1602，时钟模块8的时钟芯片为DS1302。

本实施例中，USB转TTL模块2及其外部电路原理图如图2所示，所述的USB转TTL模块2的主芯片为CP2102，本模块一端可直接电脑USB口取电，另一端引出5个接口，分别为3.3V、5V、GND、TXD、RXD。为了保证CP2102模块的稳定运行，在CP2102模块与单片机之间需要加二极管和1K电阻。其中，二极管正极接单片机的RXD，负极接CP2102模块的TXD。USB转TTL模块2引出的5V接口外接电源开关，电源指示灯等，给最小系统的各个模块供电。

本实施例中，流水灯电路原理图如图3所示，流水灯L5～L12与单片机的引脚P2.0-P2.7连接，当引脚P2.0-P2.7为低电平L5～L12点亮，高电平时，L5～L12熄灭。

本实施例中，按键模块10电路原理图如图4所示，按键S1～S4分别与单片机的P1.4-P1.7管脚连接。

本实施例中，蜂鸣器模块6电路原理图如图5所示，单片机的P2.7引脚控制三极管的基极信号，所用的三极管为NPN三极管，当P2.7管脚为高电平时蜂鸣器响。

本实施例中，温度传感器模块4电路原理图如图6所示，单片机的P3.3引脚连接DS18B20的数据口DQ。

本实施例中，四位数码管模块7电路原理图如图7所示，7289BS芯片的SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG分别连接数码管的a、b、c、d、e、f、g、h，四位数码管的1-4脚分别与7289BS的DIG0-3引脚相连接，7289BS芯片的的CS、CLK、DATA引脚外接一个3脚的单排插针。7289BS芯片的26、27引脚连接12M晶振。

本实施例中，LCD液晶屏模块11电路原理图如图8所示，单片机引脚P1.0连接LCD1602的RS端用于指令和数据的选择控制端，单片机引脚P1.0接LCD1602的RW读写信号控制端，单片机引脚P3.2接液晶的使能端EN，单片机引脚P0-P7分别连接LCD1602的D0-D7数据线。

本实施例中，时钟模块8电路原理图如图9所示，DS1302的时钟端SCLK、数据端I/O、复位端RST外接一个3脚的单排插针。DS1302的2、3管脚连接32.768K晶振。

本实施例中，电机驱动模块5电路原理图如图10所示，L298N的使能端ENA、ENB分别接单片机的P1.2和P1.3引脚，L298N的5、7、10、12引脚分别接至单片机的P3.4、P3.5、P3.6、P3.7引脚。

本实施例中，Zigbee模块3电路原理图如图11所示，Zigbee芯片的DATA、RUN、NET、ALARM引脚和电源之间各接一个指示灯，以显示Zigbee模块3的工作状态，Zigbee芯片的的RX1和TX1引脚通过跳帽或者杜邦线可以与单片机的TX和RX相连，完成Zigbee模块3与单片机之间的通信。

本实用新型提供了一种电路结构简单，设计合理，性能稳定的基于单片机的实验开发板，既可以加工成成品直接提供给单片机学习者使用，也可以制作成开发板套件提供给单片机学习者学习使用，使用灵活方便，实现成本低且可以实现单片机的各种功能，便于教学推广使用，本实用新型结构简单，实现成本低，功能全面，性能稳定，有利于单片机学习爱好者迅速掌握入门级的单片机技术。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于单片机的实验开发板，其特征在于，包括单片机最小系统、USB转TTL模块、温度传感器模块、电机驱动模块、蜂鸣器模块、四位数码管模块、时钟模块、IO输入输出部分和Zigbee模块，所述IO输入输出部分包括流水灯模块、按键模块和LCD液晶屏模块，所述LCD液晶屏模块、Zigbee模块、四位数码管模块、温度传感器模块、时钟模块分别与单片机最小系统双向连接，所述电机驱动模块、流水灯模块、蜂鸣器模块、按键模块、USB转TTL模块分别与单片机最小系统单向连接，所述LCD液晶屏模块、Zigbee模块、四位数码管模块、温度传感器模块、时钟模块、电机驱动模块、流水灯模块、蜂鸣器模块分别与USB转TTL模块单向连接。

2.按照权利要求1所述的一种基于单片机的实验开发板,其特征在于：所述单片机最小系统包括单片机处理器及其外部电路，所述单片机处理器的型号为STC12C5A32S2。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的实验开发板，其特征在于：所述USB转TTL模块采用芯片CP2102，所述芯片CP2102一端引出五个接口。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的实验开发板，其特征在于：所述的按键模块由四个按键组成，所述的四位数码管模块采用芯片7289BS，所述四位数码管为共阳数码管。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的实验开发板，其特征在于：所述温度传感器模块为DS18B20，电机驱动模块所用芯片为L298N，LCD液晶屏模块为LCD1602，时钟模块的时钟芯片为DS1302。