JD-DPJA單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱

 

一、概述

 

基于Keil C單片機(jī)系列，注重單片機(jī)本身功能的應(yīng)用，充分體現(xiàn)單片的特點(diǎn)，基礎(chǔ)功能實(shí)驗(yàn)電路采用一體化設(shè)計(jì)方式，創(chuàng)新拓展型實(shí)驗(yàn)電路采用獨(dú)立模塊方式，需要時(shí)接入主板，既兼顧演示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、又考慮到綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研究性實(shí)驗(yàn)的需要。主板上自帶CPU編程下載接口，是一款靈活性的集編程下載調(diào)試與一體的新型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，適合各層次學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)原理和應(yīng)用方面的實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新。                        

二、主要技術(shù)特點(diǎn)

 

1、它是款將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應(yīng)用于單片機(jī)控制系統(tǒng)中，直觀形象地展示實(shí)

 

際自動(dòng)控制工業(yè)場(chǎng)景。

 

2、一個(gè)實(shí)驗(yàn)主機(jī)底板，可以配51、AVR、PIC、MSP430、ARM、STM32等多種CPU核心板（根據(jù)客戶需求配置），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種CPU芯片的支持?jǐn)U展，最終實(shí)現(xiàn)支持常見主流MCU達(dá)幾十種之多。出廠標(biāo)配STC89C52核心板。

 

3、功能模塊獨(dú)立

 

根據(jù)我們多年來(lái)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，和取聽廣大用戶的建議，此款開發(fā)板采用理念--各

 

功能模塊獨(dú)立，互不干擾，減小初學(xué)者編程誤區(qū)。板載豐富的實(shí)驗(yàn)硬件資源和接口，并對(duì)外全部開放I/O口，既可簡(jiǎn)單的使用短路帽進(jìn)行默認(rèn)的資源連接（方便初學(xué)者直接使用），也可以取下短路帽后采用杜邦線連接單片機(jī)的任意I/O口線，輕松搭建自己的電路。

 

4、配合本公司精心編寫的大量C語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)例程，可使用戶快速掌握單片機(jī)原理及其實(shí)用接口技術(shù)。同時(shí)可加強(qiáng)初學(xué)者對(duì)主板硬件電路的認(rèn)識(shí)，盡快熟悉硬件電路。因?yàn)楦鞴δ苣K均獨(dú)立設(shè)計(jì)，可以直接用各種單片機(jī)，無(wú)需再做第二次投資。

 

5、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)中有些實(shí)驗(yàn)（D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)等）需要觀察輸出信號(hào)的波形，本實(shí)驗(yàn)箱可以選配雙通道虛擬示波器（實(shí)驗(yàn)室如果有獨(dú)立示波器的話，可以不配），可以測(cè)量各種模擬信號(hào)，并可以保存波型文件，圖片文件，方便插入在教學(xué)課件中。

 

6、下面詳細(xì)硬件配置里的全部硬件都集成在一個(gè)主板上，穩(wěn)定可靠，方便操作，同時(shí)也方便實(shí)驗(yàn)室的管理。

 

三、詳細(xì)硬件配置

 

3.1  實(shí)驗(yàn)箱底板

 

3.1.1  單色流水燈模塊：8 個(gè)高亮綠色LED 燈 ，用于流水燈實(shí)驗(yàn)。 

 

3.1.2  雙色流水燈模塊：6 個(gè)高亮直插LED燈，紅黃綠三種顏色，用于交通燈實(shí)驗(yàn)。     

 

3.1.3  雙色LED燈模塊：紅綠雙色直插LED 燈 ，用于簡(jiǎn)易邏輯筆設(shè)計(jì)。 

 

3.1.4  8 位數(shù)碼管模塊：2 個(gè)四位一體共陽(yáng)極數(shù)碼管，2個(gè)74HC595 驅(qū)動(dòng)芯片，用于時(shí)鐘顯示實(shí)驗(yàn)。  

 

3.1.5  1位數(shù)碼管模塊：1 個(gè)  8 段數(shù)碼管，共陽(yáng)極，0.56 英寸，用于數(shù)碼管認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)。  

 

3.1.6  紅綠雙色點(diǎn)陣模塊：3 個(gè)74HC595 驅(qū)動(dòng)芯片，一個(gè)紅綠雙色點(diǎn)陣顯示屏，用于字符和中文的LED顯示。

 

3.1.7  LCD1602 液晶屏模塊：標(biāo)準(zhǔn) LCD1602 液晶屏接口，1 個(gè)帶背光的  LCD1602 液晶屏，用于字符液晶顯示實(shí)驗(yàn)。    

 

3.1.8  8 個(gè)獨(dú)立按鍵：8 個(gè)獨(dú)立按鍵，帶上拉電阻 。 

 

3.1.9  4X4 矩陣鍵盤：4 行4 列矩陣鍵盤，共16 個(gè)按鍵，帶上拉電阻。  

 

3.1.10  五向搖桿：一個(gè)五向搖桿，具有上、下、左、右、中五個(gè)方向。  

 

3.1.11  蜂鳴器模塊：無(wú)源蜂鳴器  

 

3.1.12  DS1302 時(shí)鐘模塊：DS1302 芯片，模塊帶后背電池座。

 

3.2  傳感器模塊  

 

3.2.1  兩路DS18B20 模塊：兩路 DS18B20 溫度傳感器接口。   

 

3.2.2  光敏傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準(zhǔn)電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持光敏二極管、光敏電阻等光電開關(guān)器件。  

 

3.2.3  火焰?zhèn)鞲衅髂K：集成 LM393 比較器，基準(zhǔn)電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持火焰?zhèn)鞲衅鳌?nbsp;    

 

3.2.4  霍爾傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準(zhǔn)電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持霍爾傳感器。

 

3.3  電器控制模塊  

 

3.3.1  1路直流電機(jī)接口：ULN2003 驅(qū)動(dòng)芯片。一路可調(diào)速、可調(diào)向雙功能電機(jī)接口。

 

3.3.2  1路步進(jìn)電機(jī)接口：ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片。標(biāo)準(zhǔn)5線4相步進(jìn)電機(jī)接口。

 

3.3.3  2路繼電器：ULN2003 驅(qū)動(dòng)芯片。兩個(gè)5V 繼電器，兩個(gè)3P 接線端子。

 

3.4  數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)模塊

 

3.4.1  2路串口：SP3232 芯片，+3.0v-+5V 工作電壓，公頭串口座一個(gè)，母頭串口座一個(gè)，狀態(tài)指示燈4 個(gè)。

 

3.4.2  AT24C02 存儲(chǔ)模塊：AT24C02 芯片。

 

3.4.3  模擬量輸入模塊：0V-5V 輸入可調(diào)，0R-10K 電阻值可調(diào)。

 

3.4.4  串轉(zhuǎn)并模塊：74HC164 芯片。

 

3.4.5  并轉(zhuǎn)串模塊：74HC165 芯片。

 

3.4.6  SD 卡模塊：標(biāo)準(zhǔn)SD卡卡槽，SPI 控制，4-bit 傳輸模式。

 

3.4.7  MAX485 模塊：MAX485 芯片，1 組  2P 接線端子輸出，1 組插針輸出。

 

3.4.8  紅外發(fā)射模塊：紅外發(fā)射二極管。

 

3.4.9  紅外接收模塊：HX838 紅外一體化接收頭。

 

3.4.10  PCF8591 AD/DA 模塊：PCF8591 芯片，4路模擬量輸入，1 路模擬量輸出，IIC通信。

 

3.4.11  鎖存器模塊：74HC573 鎖存芯片，兼容標(biāo)準(zhǔn)CMOS 。    

 

3.4.12  三八譯碼器：74LS138 芯片，TTL 電平。 

 

3.4.13  核心板擴(kuò)展接口：接口插座20P 兩排，IO 擴(kuò)展插針20P 兩排 。

 

3.5 電源模塊

 

3.5.1  3V3 電源電路：LM1117-3V3 穩(wěn)壓芯片。

 

3.5.2  1V8 電源模塊：LM1117-1V8 穩(wěn)壓芯片。   

 

3.5.3  電源引出：GND/5V/3V3/1V8 電源各一組，每組  6 路引出。

 

3.5.4  自恢復(fù)保險(xiǎn)絲：斷開電流300ma 。 

 

3.5.5  模塊名稱：USB 接口，mini USB,A 型母頭，D+ ，D- 。

 

3.6  標(biāo)配 51CPU  模塊

 

3.6.1 配在線下載 CPU 芯片 STC89 系列1 片。

 

3.6.2 自帶在線下載電路。

 

3.7  機(jī)箱

 

3.7.1 堅(jiān)固型鋁合金框架，厚實(shí)的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 460×380×120mm

 

3.7.2 有 70mm×350mm 的零配件存放區(qū)。

 

3.8  軟件

 

3.8.1、集成多種單片機(jī)兼容的通用 KEIL 軟件環(huán)境，支持匯編和 C 語(yǔ)言的編程、編譯、鏈接和源程序級(jí)調(diào)試和在線下載。

 

3.8.2、在線下載軟件：STC_ISP_V479。

 

3.8.3、MGCS 工業(yè)組態(tài)軟件。

 

3.8.4、C 語(yǔ)言編程單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)例程。

 

3.8.5、MGCS 工業(yè)組態(tài)軟件與單片機(jī)接口例程。

 

四、可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目  

 

4.1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

 

1)跑馬燈、流水燈實(shí)驗(yàn)  

 

2)彩色流水燈、交通燈實(shí)驗(yàn)

 

3)紅、綠兩種顏色顯示。  

 

4)電子鐘顯示、數(shù)碼管多位顯示、74HC595 驅(qū)動(dòng)等實(shí)驗(yàn)。  

 

5)1 位數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)。

 

6)雙色點(diǎn)陣屏顯示實(shí)驗(yàn)，滾動(dòng)、靜態(tài)顯示字符、漢字符號(hào)等。  

 

7)LCD1602 液晶屏顯示實(shí)驗(yàn)，可以顯示字符、數(shù)字等。   

 

8)按鍵控制、外部中斷等實(shí)驗(yàn)。  

 

9)矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn)，可用作控制、教學(xué)實(shí)驗(yàn)等 

 

10)游戲控制桿、實(shí)現(xiàn)獨(dú)立按鍵等功能。

 

11)音樂(lè)播放、報(bào)警提示等。 

 

12)電子表、萬(wàn)年歷實(shí)驗(yàn)。

 

4.2 傳感器實(shí)驗(yàn)

 

1)溫度測(cè)量。

 

2)光電開關(guān)實(shí)驗(yàn)。

 

3)火災(zāi)報(bào)警、火焰檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。  

 

4)測(cè)速、電磁檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。

 

4.3電器控制實(shí)驗(yàn)  

 

1)直流電機(jī)調(diào)速、調(diào)向的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。  

 

2)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速、調(diào)向、調(diào)角度的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。  

 

3)繼電器控制實(shí)驗(yàn)。

 

4.4 數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)模塊功能。

 

1)串口通信，TTL 轉(zhuǎn)  RS-232 實(shí)驗(yàn)。  

 

2)外部存儲(chǔ)、IIC 總線學(xué)習(xí) 。 

 

3)串行轉(zhuǎn)并行實(shí)驗(yàn)，可以擴(kuò)展IO。  

 

4)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串行的實(shí)驗(yàn) 。 

 

5)SD 卡的讀寫、文件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)。  

 

6)配合多組 485 模塊，可以進(jìn)行485通訊實(shí)驗(yàn)。 

 

7)發(fā)射不同載波頻率的紅外信號(hào)實(shí)驗(yàn)。  

 

8)紅外接收解碼實(shí)驗(yàn)。

 

9)AD/DA 兩種轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)。  

 

10)8 位數(shù)據(jù)鎖存實(shí)驗(yàn)，可以做CPU與外圍模塊的驅(qū)動(dòng)、緩沖模塊。  

 

11)IO 擴(kuò)展，學(xué)習(xí)譯碼實(shí)驗(yàn)。

 

4.5 工業(yè)組態(tài)軟件MCGS編程實(shí)驗(yàn)

 

4.6 工業(yè)組態(tài)軟件MCGS在單片機(jī)控制中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)      

 

1）步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)_總線控制

 

2）直流電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)_總線控制

 

3）工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)_位控制

 

4）數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)_總線控制

 

5）數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)_總線控制

 

6）數(shù)字電壓表實(shí)驗(yàn)

 

7）液體混合控制實(shí)驗(yàn)

 

8）交通燈控制實(shí)驗(yàn)

 

4.7工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實(shí)驗(yàn)