RU156660U1 - TRAINING AND LABORATORY STAND "PLK-1" FOR THE STUDY OF MICROCONTROLLERS OF THE PIC16F FAMILY - Google Patents
TRAINING AND LABORATORY STAND "PLK-1" FOR THE STUDY OF MICROCONTROLLERS OF THE PIC16F FAMILY Download PDFInfo
- Publication number
- RU156660U1 RU156660U1 RU2014140623/12U RU2014140623U RU156660U1 RU 156660 U1 RU156660 U1 RU 156660U1 RU 2014140623/12 U RU2014140623/12 U RU 2014140623/12U RU 2014140623 U RU2014140623 U RU 2014140623U RU 156660 U1 RU156660 U1 RU 156660U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- connector
- board
- case
- stand
- front panel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
Учебно-лабораторный стенд «PLK-1» для изучения микроконтроллеров семейства PIC16F, включающий корпус, лицевая панель которого является рабочей зоной, внутри корпуса расположена плата, содержащая микроконтроллер (МК), характеризующийся тем, что на лицевой панели расположена светодиодная индикация состояния портов А и В МК, потенциометры задания аналоговых сигналов, подключенные к каналам порта А, тумблеры задания дискретных сигналов, подключенные к каналам портов А и В МК, индикатор питания, переключатель работы стенда в режим «Программирование» и режим «Исполнение», внутри корпуса расположены плата блока питания, плата аналоговых усилителей, плата внутрисхемного программатора, плата интерфейса RS232, динамическая головка, на корпусе расположены тумблер включения стенда, разъем для подключения адаптера питания, разъем для подключения кабеля USART от персонального компьютера (ПК) для установления связи между МК и ПК для обмена данными, разъем для подключения кабеля программатора от ПК для осуществления программирования, разъем для подключения модулей расширения, кнопка сброса микроконтроллера, кнопка проверки работы динамической головки.Training and laboratory stand "PLK-1" for studying microcontrollers of the PIC16F family, including a case, the front panel of which is the working area, inside the case there is a board containing a microcontroller (MK), characterized in that the front panel has an LED indication of the status of ports A and In MK, analog signal setting potentiometers connected to port A channels, digital signal toggle switches connected to port A and B channels of the MK, power indicator, switch of the stand operation in the Programming mode "and" Execution "mode, inside the case there is a power supply board, analogue amplifier board, in-circuit programmer board, RS232 interface board, dynamic head, on the case are a power switch, a connector for connecting a power adapter, a connector for connecting a USART cable from a personal a computer (PC) for establishing communication between the MK and a PC for data exchange, a connector for connecting a programmer cable from a PC for programming, a connector for connecting expansion modules, a reset button ikrokontrollera, test button dynamic head operation.
Description
Полезная модель относится к средствам обучения в области микроконтроллерной техники и электроники и может быть использована для проведения практических и лабораторных работ в данной области в высших и средних специальных учебных заведениях.The utility model relates to teaching aids in the field of microcontroller technology and electronics and can be used to conduct practical and laboratory work in this field in higher and secondary specialized educational institutions.
Известны внутрисхемные дебаггеры/отладчики ICD, ICD2, ICD3 фирмы Microchip, предназначенные для изучения и отладки схем с микроконтроллерами серии PIC16F и PIC18F соответственноMicrochip's in-circuit debuggers / debuggers ICD, ICD2, ICD3 are known for studying and debugging circuits with microcontrollers of the PIC16F and PIC18F series, respectively
((
64005;64,005;
64035).64035).
Данные устройства представляют собой модуль в корпусе с питанием, к которому подключена демонстрационная плата, содержащая 2×6 ЖКИ дисплей, температурный датчик, EEPROM-память, светодиоды, пьезокерамический излучатель и KS232-интерфейс.These devices are a module in a power supply case, to which a demo board is connected, containing a 2 × 6 LCD display, a temperature sensor, EEPROM memory, LEDs, a piezoceramic emitter, and a KS232 interface.
Однако данные устройства слабо подходят для проведения лабораторных и практических занятий, так как они имеют недостаточную надежность и вандалоустойчивость (отсутствует корпус у демонстрационной платы), ограниченный набор функциональных блоков.However, these devices are poorly suited for laboratory and practical exercises, since they have insufficient reliability and vandal resistance (there is no case for the demonstration board), a limited set of functional blocks.
Известен учебно-лабораторный стенд для практического изучения микроконтроллеров (МК) Atmel ATMega 32 (Пат. РФ №126865, опубл. 10.04.2013), содержащий управляющий вычислительный блок, интерфейсный блок ввода и интерфейсный блок вывода, элемент сброса, генератор прямоугольных импульсов, узел RC-цепи, источник регулируемого напряжения, звуковой излучатель, программатор, семисегментный индикатор, кнопки наборного поля, блок светодиодов, источник питания +5, +12 В. Использование стенда позволяет существенно снизить время освоения основ программирования МК и обеспечить надежную защиту устройства при ошибочных подключениях во время проведения лабораторных работ. Кроме того, стенд обладает экономичностью из-за ограниченного набора стандартных модулей.A well-known educational laboratory stand for the practical study of microcontrollers (MK) Atmel ATMega 32 (Pat. RF No. 126865, publ. 04/10/2013), containing a control computing unit, an input interface unit and an output interface unit, a reset element, a rectangular pulse generator, a node RC circuits, adjustable voltage source, sound emitter, programmer, seven-segment indicator, dial field buttons, LED block, power supply +5, +12 V. Using the stand allows you to significantly reduce the learning time for the basics of programming MK and espechit protection devices with faulty connections during the laboratory work. In addition, the stand is economical due to the limited set of standard modules.
Известен учебно-лабораторный стенд (Пат. №76147, опубл. 10.09.2008), содержащий корпус, лицевая часть которого является рабочей областью и содержит информационный экран, выходные разъемы трех синхросигналов со светодиодной индикацией, клавиатуру, разъемы входных и выходных сигналов со светодиодной индикацией, рабочую область сменных панелей с лабораторным комплексом, внутри корпуса установлена плата с микроконтроллером, жидкокристаллический дисплей, микросхемы входных и выходных буферов с разъемами, звукоизлучатель, разъем для микросхемы энергонезависимой памяти, разъем для объединения учебно-лабораторных стендов в сеть, входные и выходные разъемы выполнены парными. Полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей, повышение надежности и удобства работы стенда, повышение эффективности проведения занятий, снижение себестоимости изготовления.A well-known educational laboratory stand (Pat. No. 76147, published September 10, 2008), comprising a housing, the front of which is a work area and contains an information screen, output connectors of three clock signals with LED indicators, a keyboard, input and output connectors with LED indicators , the working area of interchangeable panels with a laboratory complex, a board with a microcontroller, a liquid crystal display, input and output buffer chips with connectors, a sound emitter, a connector for an en non-volatile memory, a connector for combining educational and laboratory stands in a network, input and output connectors are paired. The utility model is aimed at expanding functionality, increasing the reliability and convenience of the stand, increasing the efficiency of classes, reducing the cost of manufacturing.
Задачей полезной модели является разработка на базе имеющихся средств учебно-лабораторного стенда, предназначенного для изучения микроконтроллеров семейства PIC16F, обладающего расширенными функциональными возможностями, надежного, удобного и компактного.The objective of the utility model is to develop, based on the available means, a training laboratory bench designed to study microcontrollers of the PIC16F family, which has advanced functionality, reliable, convenient and compact.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в расширении функциональных возможностей учебно-лабораторного стенда PLK-1 для изучения микроконтроллеров семейства PIC16F, а также в повышении надежности, удобства и компактности стенда.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to expand the functionality of the educational and laboratory bench PLK-1 to study microcontrollers of the PIC16F family, as well as to increase the reliability, convenience and compactness of the stand.
Для достижения указанного технического результата в учебно-лабораторном стенде «PLK-1» для изучения микроконтроллеров семейства PIC16F, включающем корпус, лицевая панель которого является рабочей зоной, внутри корпуса расположена плата, содержащая микроконтроллер (МК), на лицевой панели расположена светодиодная индикация состояния портов А и В МК, потенциометры задания аналоговых сигналов, подключенные к каналам порта А, тумблеры задания дискретных сигналов, подключенные к каналам портов А и В МК, индикатор питания, переключатель работы стенда в режим «Программирование» и режим «Исполнение», внутри корпуса расположены плата блока питания, плата аналоговых усилителей, плата внутрисхемного программатора, плата интерфейса RS232, динамическая головка, на корпусе расположены тумблер включения стенда, разъем для подключения адаптера питания, разъем для подключения кабеля USART от персонального компьютера (ПК) для установления связи между МК и ПК для обмена данными, разъем для подключения кабеля программатора от ПК для осуществления программирования, разъем для подключения модулей расширения, кнопка сброса микроконтроллера, кнопка проверки работы динамической головки.To achieve the specified technical result, in the PLK-1 training laboratory bench for studying microcontrollers of the PIC16F family, which includes a case, the front panel of which is a working area, a board containing a microcontroller (MK) is located inside the case, an LED indication of the port status is located on the front panel A and B MK, analogue signal potentiometers connected to port A channels, discrete signal toggle switches connected to port A and B channels of the MK, power indicator, operation switch nda to the “Programming” mode and the “Execution” mode, inside the case there is a power supply board, analog amplifier board, in-circuit programmer board, RS232 interface board, dynamic head, on the case are a switch on switch, a connector for connecting a power adapter, a connector for connecting USART cable from a personal computer (PC) for establishing communication between MK and a PC for data exchange, a connector for connecting a programmer cable from a PC for programming, a connector for connecting modules extensions, microcontroller reset button, dynamic head operation check button.
Сущность полезной модели заключается в том, что учебно-лабораторный стенд выполнен в корпусе, лицевая панель которого является рабочей зоной и выполнена в виде упрощенной принципиальной схемы устройства, и содержит светодиодную индикацию состояния двух портов микроконтроллера (МК), на ней также установлены тумблеры и потенциометры, предназначенные для задания сигналов на входах МК. В верхней части лицевой панели корпуса установлен переключатель работы учебно-лабораторного стенда: исполнение запрограммированного в МК кода или программирование МК. Внутри корпуса расположены платы: плата, содержащая МК, плата блока питания, плата аналоговых усилителей, плата внутрисхемного программатора (позволяет производить перепрограммирование МК без извлечения из лабораторного стенда, что существенно повышает надежность, удобство в работе со стендом) с разъемом, выведенным на боковую сторону корпуса, плата интерфейса RS232, разъем подключения которой также выведен на боковую сторону корпуса; для демонстрации работы аналоговых выходов МК внутри стенда установлена динамическая головка.The essence of the utility model is that the training and laboratory stand is made in a case, the front panel of which is a working area and is made in the form of a simplified circuit diagram of the device, and contains an LED indication of the status of two ports of the microcontroller (MK), it also has toggle switches and potentiometers designed to set the signals at the inputs of the MK. In the upper part of the front panel of the case there is a switch for the operation of the training laboratory stand: execution of the code programmed in the MK or MK programming. There are boards inside the case: a board containing an MK, a power supply board, an analog amplifier board, an in-circuit programmer board (which allows reprogramming the MK without removing it from the laboratory bench, which significantly increases reliability, ease of use with the bench) with a side-mounted connector enclosures, an RS232 interface board, the connection connector of which is also displayed on the side of the enclosure; To demonstrate the operation of the analog outputs of the MK, a dynamic head is installed inside the stand.
Предлагаемый учебно-лабораторный стенд иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.The proposed training laboratory stand is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-3.
На фиг. 1 показан внешний вид лицевой панели корпуса стенда, на фиг. 2-внутренняя часть стенда, на фиг. 3-вид сбоку.In FIG. 1 shows the appearance of the front panel of the stand body; FIG. 2-internal part of the stand, in FIG. 3-side view.
На фиг. 1-3 приведены следующие обозначения:In FIG. 1-3 are the following notation:
1 - корпус стенда;1 - stand body;
2 - лицевая панель стенда;2 - front panel of the stand;
3 - индикатор питания3 - power indicator
4 - переключатель режимов работы стенда4 - stand mode switch
5 - потенциометры для задания аналоговых сигналов;5 - potentiometers for setting analog signals;
6 - тумблеры для задания дискретных сигналов;6 - toggle switches for setting discrete signals;
7 - светодиодная индикация состояния портов А и В МК;7 - LED indication of the state of ports A and B MK;
8 - основная плата, содержащая МК;8 - the main board containing MK;
9 - динамическая головка для вывода звука;9 - dynamic head for sound output;
10 - тумблер включения стенда;10 - toggle switch on the stand;
11 - разъем для подключения адаптера питания;11 - connector for connecting a power adapter;
12 - разъем для подключения кабеля US ART;12 - connector for connecting the cable US ART;
13 - разъем для подключения кабеля программатора;13 - connector for connecting the programmer cable;
14 - кнопка сброса МК;14 - MK reset button;
15 - кнопка проверки работы динамической головки; 16- разъем для подключения модулей расширения.15 - button check the operation of the dynamic head; 16- connector for connecting expansion modules.
Учебно-лабораторный стенд «PLK-1» содержит корпус 1, лицевая панель 2 которого представляет собой рабочую зону (фиг. 1, 2). На лицевой панели 2 расположены индикатор питания 3, переключатель 4 режимов работы лабораторного стенда («Исполнение» и «Программирование»), потенциометры 5 для задания аналоговых сигналов, тумблеры 6 для задания дискретных сигналов и светодиодная индикация 7 состояния выводов МК (фиг. 1). Внутри корпуса 1 стенда установлены основная печатная плата 8, содержащая МК, а также блок питания, плата аналоговых усилителей, плата внутрисхемного программатора, плата интерфейса RS232 и динамическая головка 9 для вывода звука (фиг. 2). На корпусе 1 расположены тумблер 10 включения стенда, разъем 11 для подключения адаптера питания, разъем 12 для подключения кабеля USART, разъем 13 для подключения кабеля программатора, кнопка 14 сброса МК. На корпусе 1 также расположены кнопка 15 проверки работы динамической головки 9 и разъем 16 для подключения модулей расширения (фиг. 2).Training and laboratory stand "PLK-1" contains a
Для изучения принципов работы с МК студент разрабатывает программу на макроассемблере MPASM, входящим в свободно распространяемое программное обеспечение (ПО) MPLab IDE, в соответствии с заданием. В результате работы создается hex-файл, который при помощи программы программатора (WinPic, ICProg) переносится в стенд. При этом предварительно студент переводит стенд с помощью переключателя 4 в режим «Программирование» (фиг. 1). После окончания работы программы программатора студент переводит с помощью переключателя 4 стенд в режим «Исполнение» (фиг. 1).To learn the principles of working with MK, a student develops a program on the MPASM macroassembler, which is part of the free software MPLab IDE, in accordance with the assignment. As a result of work, a hex-file is created, which is transferred to the stand using the programmer's program (WinPic, ICProg). In this case, the student first transfers the stand using switch 4 to the "Programming" mode (Fig. 1). After completion of the programmer’s program, the student transfers the stand to the “Execution” mode using the switch 4 (Fig. 1).
Далее происходит выполнение программного кода, загруженного в МК. Модуль аналогово-дискретного ввода-вывода обеспечивает взаимодействие пользователя (студента) с каналами портов А и В МК. Для ввода дискретной информации в стенде предусмотрен набор тумблеров 6, подключенных к каждому каналу портов А и В. Для ввода аналоговой информации к каналам порта А подключены потенциометры 5 для задания аналоговых сигналов, позволяющие вводить напряжение в диапазоне от 0 до 5 В. Для каждого из каналов имеется светодиодная индикация 7 напряжения на соответствующем выводе МК. При этом поведение тумблеров 6, потенциометров 5 и светодиодной индикации 7 определяется программным кодом.Next, the program code loaded in MK is executed. The analog-discrete input-output module provides the interaction of the user (student) with the channels of ports A and B MK. A set of
Для иллюстрации работы модулей ШИМ (широтно-импульсной модуляции) микроконтроллера в стенд встроена плата аналоговых усилителей для преобразования по мощности сигналов с выводов PIC-MK. Усиленные сигналы затем подаются на встроенную динамическую головку 9. Таким образом, изменение коэффициента заполнения и частоты ШИМ приводит к смене тембра и тональности звука, генерируемого лабораторным стендом.To illustrate the operation of PWM (pulse width modulation) modules of the microcontroller, a board of analog amplifiers is built into the stand to convert the power of the signals from the PIC-MK terminals. The amplified signals are then fed to the built-in dynamic head 9. Thus, a change in the duty cycle and the frequency of the PWM leads to a change in the timbre and tone of the sound generated by the laboratory bench.
Для программирования в память микроконтроллера нового программного кода необходимо перевести переключатель 4 режимов работы в состояние «Программирование», подключить к разъему 13 специальный кабель от персонального компьютера и произвести программирование.To program a new program code in the microcontroller’s memory, it is necessary to switch the switch 4 of the operating modes to the “Programming” state, connect a special cable from a personal computer to
Подключив к разъему 12 кабель USART от персонального компьютера, можно (при условии правильно написанного программного кода) установить связь между микроконтроллером и компьютером, по которой может осуществляться обмен данными.By connecting a USART cable from a personal computer to
PLK-1 представляет собой не только полнофункциональный учебно-лабораторный стенд для изучения особенностей работы с микроконтроллерами PIC16, но и гибкую платформу для реализации управления технологическим оборудованием, поэтому он может быть использован в учебном процессе дисциплин, связанных с разработкой и реализацией алгоритмов управления технологическими процессами. Преимуществом учебно-лабораторного стенда является компактность, что позволяет организовать лабораторию в малых помещениях.PLK-1 is not only a full-featured educational laboratory stand for studying the features of working with PIC16 microcontrollers, but also a flexible platform for implementing control of technological equipment, so it can be used in the educational process of disciplines related to the development and implementation of process control algorithms. The advantage of the training laboratory stand is compactness, which allows you to organize a laboratory in small rooms.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140623/12U RU156660U1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | TRAINING AND LABORATORY STAND "PLK-1" FOR THE STUDY OF MICROCONTROLLERS OF THE PIC16F FAMILY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140623/12U RU156660U1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | TRAINING AND LABORATORY STAND "PLK-1" FOR THE STUDY OF MICROCONTROLLERS OF THE PIC16F FAMILY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU156660U1 true RU156660U1 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=54536817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014140623/12U RU156660U1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | TRAINING AND LABORATORY STAND "PLK-1" FOR THE STUDY OF MICROCONTROLLERS OF THE PIC16F FAMILY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU156660U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167945U1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-01-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Training stand on electronics |
RU220601U1 (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE EMULATOR OF A TRAINING STAND WITH ANALOG INFORMATION PROCESSING UNIT |
-
2014
- 2014-10-07 RU RU2014140623/12U patent/RU156660U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167945U1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-01-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Training stand on electronics |
RU220601U1 (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | HARDWARE EMULATOR OF A TRAINING STAND WITH ANALOG INFORMATION PROCESSING UNIT |
RU2811381C1 (en) * | 2023-08-16 | 2024-01-11 | Антон Витальевич Юпашевский | Configurable training stand |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019227731A1 (en) | Display screen lighting-up test device and method | |
Giammarini et al. | System-level energy estimation with Powersim | |
RU156660U1 (en) | TRAINING AND LABORATORY STAND "PLK-1" FOR THE STUDY OF MICROCONTROLLERS OF THE PIC16F FAMILY | |
CN202502660U (en) | Programmable digital logic circuit basic experiment plate | |
CN202268115U (en) | Portable dual-platform digital logic experiment device | |
CN200993840Y (en) | USB single-chip computer simulating experimental instrument | |
CN105469678A (en) | Comprehensive experiment platform based on NI myDAQ and construction method thereof | |
RU103652U1 (en) | LABORATORY UNIT FOR STUDYING MICROCONTROLLERS | |
RU148227U1 (en) | HARDWARE STUDY EMULATOR ON MICROCONTROLLER | |
CN105096710A (en) | Multi-channel sensor application system | |
CN202258050U (en) | Novel digital electronic technology and single chip microcomputer comprehensive experiment box | |
CN203325292U (en) | An analog circuit and digital signal processing experiment platform used for experiments in institutions of higher learning | |
CN203013026U (en) | Digital logic and system design experimental box | |
CN212276658U (en) | Portable development device for singlechip teaching | |
RU77477U1 (en) | STAND FOR STUDYING MICROCONTROLLER CONTROL SYSTEMS | |
CN205334844U (en) | Dentistry teaching aid | |
Davydov et al. | Complex for Remote Execution of Laboratory Work on Radioelectronics | |
RU76147U1 (en) | TRAINING AND LABORATORY STAND | |
RU219641U1 (en) | DEVICE FOR PERFORMING LABORATORY WORKS | |
RU142148U1 (en) | TRAINING LABORATORY | |
CN213276420U (en) | Intelligent mobile terminal innovation development platform | |
ES1077336U9 (en) | SYSTEM OF ASSEMBLY AND MEASUREMENT OF ELECTRONIC CIRCUITS | |
CN210244712U (en) | Physical experiment platform based on digital measurement | |
CN211087578U (en) | Portable analog electronic technology experimental device | |
CN203706531U (en) | Embedded development device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151123 |