專利名稱：單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置，特別是涉及一種的具有監(jiān)測功能的雙單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
目前，市場上有多種單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置，但大多采用的是CPU為8051的實(shí)驗(yàn)仿真器，單獨(dú)使用時不能開展接口及綜合性的實(shí)驗(yàn)。而且現(xiàn)有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置都沒有設(shè)置專門的實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)，觀察單片機(jī)的輸入輸出情況時需要示波器、信號發(fā)生器和電壓表等儀器，使用不方便，而且使用成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種集簡易數(shù)字信號發(fā)生、示波器、邏輯分析頻率計四大功能，且內(nèi)嵌真實(shí)控制對象及其傳感器，既能開出常規(guī)實(shí)驗(yàn)，也能開出提高型實(shí)驗(yàn)的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)裝置。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)方便，結(jié)果直觀，裝置資源開放，各端口引出供用戶方便使用。本發(fā)明各功能模塊相連可組成形式多樣的計算機(jī)測控系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括有MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)、真實(shí)控制對象(2)、監(jiān)測系統(tǒng)(3)，其中MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)包括有單片機(jī)(11)、驅(qū)動器(12)、數(shù)據(jù)存儲器(20)、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，單片機(jī)(11)與電源電路(17)連接，單片機(jī)(11)通過驅(qū)動器(12)與真實(shí)控制對象(2)連接，監(jiān)測系統(tǒng)(3)包括有監(jiān)測單片機(jī)(31)以及自帶的液晶顯示屏(32)，監(jiān)測單片機(jī)(31)分別與真實(shí)控制對象(2)及單片機(jī)(11)連接。
上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)的輸入設(shè)備包括有鍵盤(14)。
上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)的輸出設(shè)備包括有數(shù)碼管(15)及LCD(18)。
上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)還包括有若干I/O拓展模塊(1A)及通訊接口電路(19)。
上述通訊接口電路(19)為RS232。
上述監(jiān)測系統(tǒng)(3)還包括有輸入鍵盤(33)，輸入鍵盤(33)與監(jiān)測單片機(jī)(31)的輸入接口連接。
上述真實(shí)對象(2)包括步進(jìn)電機(jī)(21)、直流電機(jī)(22)、電燈(23)，單片機(jī)(11)通過驅(qū)動器(12)與步進(jìn)電機(jī)(21)、直流電機(jī)(22)、電燈(23)連接。
上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)還包括有A/D轉(zhuǎn)換器(13)，步進(jìn)電機(jī)(21)、直流電機(jī)(22)、電燈(23)上分別設(shè)有紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器，紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器(13)與單片機(jī)(11)連接。
上述單片機(jī)(11)為AT89S51單片機(jī)。
上述監(jiān)測單片機(jī)(31)為ATMEGA8單片機(jī)。
本發(fā)明由于采用MCS-51單片機(jī)作為控制核心，并配備真實(shí)控制對象及監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以根據(jù)配套的實(shí)驗(yàn)手冊，完成各項(xiàng)單片機(jī)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明內(nèi)嵌的電燈、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)三個真實(shí)控制對象及其傳感器，提供了一個完全透明的真實(shí)實(shí)驗(yàn)平臺。本發(fā)明內(nèi)嵌的監(jiān)測系統(tǒng)，可以實(shí)時監(jiān)測MCS-51單片機(jī)的輸出和輸入等控制信號，并通過自帶的液晶顯示屏顯示出來，從而節(jié)省了所需的示波器、信號發(fā)生器、電壓表等儀器。方便學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中觀察MCS-51單片機(jī)的輸入輸出的變化。本發(fā)明是一種設(shè)計巧妙，方便實(shí)用的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)裝置。適用于普通本科院校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院及中等專業(yè)技術(shù)學(xué)校的應(yīng)用電子技術(shù)、機(jī)電一體化、微機(jī)應(yīng)用、自動化、計算機(jī)原理與應(yīng)用、儀表及控制、信息通信技術(shù)、汽車工程等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用。


圖1是本發(fā)明的組成框圖；圖2是本發(fā)明的原理框圖；圖3是本發(fā)明MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)的電路圖；圖4是本發(fā)明MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)的電路圖；圖5是本發(fā)明監(jiān)測系統(tǒng)(3)的電路圖；圖6是本發(fā)明監(jiān)測系統(tǒng)(3)的電路圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的組成框圖及原理框圖分別如圖1、圖2所示，包括有MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)1、真實(shí)控制對象2、監(jiān)測系統(tǒng)3，其中MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)1包括有單片機(jī)11、驅(qū)動器12、數(shù)據(jù)存儲器20、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，單片機(jī)11與電源電路17連接，單片機(jī)11通過驅(qū)動器12與真實(shí)控制對象2連接，監(jiān)測系統(tǒng)3包括有監(jiān)測單片機(jī)31以及自帶的液晶顯示屏32，監(jiān)測單片機(jī)31分別與真實(shí)控制對象2及單片機(jī)11連接。
本實(shí)施例中，上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)1的輸入設(shè)備包括有鍵盤14及并口編程器16。上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)1的輸出設(shè)備包括有數(shù)碼管15及LED。上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)1還包括有若干I/O拓展模塊1A及通訊接口電路19，通訊接口電路19為RS232。
為便于用戶操作，上述監(jiān)測系統(tǒng)3還包括有輸入鍵盤33，輸入鍵盤33與監(jiān)測單片機(jī)31的輸入接口連接。
本實(shí)施例中，上述真實(shí)對象2包括步進(jìn)電機(jī)21、直流電機(jī)22、電燈23，單片機(jī)11通過驅(qū)動器12與步進(jìn)電機(jī)21、直流電機(jī)22、電燈23連接。
為實(shí)現(xiàn)對真實(shí)對象2的閉環(huán)控制，上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)1還包括有A/D轉(zhuǎn)換器13，步進(jìn)電機(jī)21、直流電機(jī)22、電燈23上分別設(shè)有紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器，紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器13與單片機(jī)11連接。
本實(shí)施例中，上述單片機(jī)11為AT89S51單片機(jī)。上述監(jiān)測單片機(jī)31為ATMEGA8單片機(jī)。MCS-51 AT89S51單片機(jī)結(jié)構(gòu)經(jīng)典，技術(shù)成熟，使用廣泛。ATMEGA8單片機(jī)由美國ATMEL公司推出，Atmega8核內(nèi)集成10位多路ADC，多個PWM通道，TWI接口，SPI接口，USART通信接口以及片內(nèi)512字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器(EEPROM)。MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)1主要完成測控功能，其中包括了多路8位A/D、基于SPI擴(kuò)展的四位數(shù)碼管串行顯示電路、外部I/O擴(kuò)展電路、功率驅(qū)動電路、串口通信電路以及現(xiàn)今應(yīng)用廣泛，成熟可靠的I2C總線擴(kuò)展電路。監(jiān)測系統(tǒng)3有多路A/D采集以及一個圖形點(diǎn)陣LCD(128*64)，具有測控過程的人機(jī)對話功能。此外，本發(fā)明還可與XY工作臺、可控硅模塊配合使用，組成多種形式的計算機(jī)測控系統(tǒng)。本發(fā)明的軟件部分使用KeilC51、ICCAVR等支持C語言的集成開發(fā)環(huán)境以及Easy 51Pro.下載程序。
權(quán)利要求
1.一種單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括有MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)、真實(shí)控制對象(2)、監(jiān)測系統(tǒng)(3)，其中MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)包括有單片機(jī)(11)、驅(qū)動器(12)、數(shù)據(jù)存儲器(20)、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，單片機(jī)(11)與電源電路(17)連接，單片機(jī)(11)通過驅(qū)動器(12)與真實(shí)控制對象(2)連接，監(jiān)測系統(tǒng)(3)包括有監(jiān)測單片機(jī)(31)以及自帶的液晶顯示屏(32)，監(jiān)測單片機(jī)(31)分別與真實(shí)控制對象(2)及單片機(jī)(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)的輸入設(shè)備包括有鍵盤(14)及并口編程器(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)的輸出設(shè)備包括有數(shù)碼管(15)及LCD(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)還包括有若干I/O拓展模塊(1A)及通訊接口電路(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述通訊接口電路(19)為RS232。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述監(jiān)測系統(tǒng)(3)還包括有輸入鍵盤(33)，輸入鍵盤(33)與監(jiān)測單片機(jī)(31)的輸入接口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述真實(shí)對象(2)包括步進(jìn)電機(jī)(21)、直流電機(jī)(22)、電燈(23)，單片機(jī)(11)通過驅(qū)動器(12)與步進(jìn)電機(jī)(21)、直流電機(jī)(22)、電燈(23)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)(1)還包括有A/D轉(zhuǎn)換器(13)，步進(jìn)電機(jī)(21)、直流電機(jī)(22)、電燈(23)上分別設(shè)有紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器，紅外傳感器、溫度傳感器、亮度傳感器的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器(13)與單片機(jī)(11)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述單片機(jī)(11)為AT89S51單片機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于上述監(jiān)測單片機(jī)(31)為ATMEGA8單片機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。包括有MCS－51單片機(jī)系統(tǒng)(1)、真實(shí)控制對象(2)、監(jiān)測系統(tǒng)(3)，其中MCS－51單片機(jī)系統(tǒng)(1)包括有單片機(jī)(11)、驅(qū)動器(12)、數(shù)據(jù)存儲器(20)、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，單片機(jī)(11)與電源電路(17)連接，單片機(jī)(11)通過驅(qū)動器(12)與真實(shí)控制對象(2)連接，監(jiān)測系統(tǒng)(3)包括有監(jiān)測單片機(jī)(31)以及自帶的液晶顯示屏(32)，監(jiān)測單片機(jī)(31)分別與真實(shí)控制對象(2)及單片機(jī)(11)連接。本發(fā)明既能開出常規(guī)實(shí)驗(yàn)，也能開出提高型實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)方便，結(jié)果直觀，資源開放，各端口引出供用戶方便使用。本發(fā)明各功能模塊相連可組成形式多樣的計算機(jī)測控系統(tǒng)。
文檔編號G05B19/048GK101017371SQ20061003584
公開日2007年8月15日 申請日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者湯秀春, 吳黎明, 鄧耀華, 王桂棠, 唐露新, 蔣永平, 陳耀溪, 黃鍵邦 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)