專(zhuān)利名稱(chēng)：仿真型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及仿真模擬實(shí)驗(yàn)儀，特別是一種仿真型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
目前利用單片機(jī)和其它微機(jī)系統(tǒng)為程序控制器的產(chǎn)品已越來(lái)越多，對(duì)單片機(jī)及微機(jī)系統(tǒng)程序控制器的研制和對(duì)研制開(kāi)發(fā)技術(shù)人員的培訓(xùn)都是極為迫切需要解決的問(wèn)題。為此，市面上已有了許多種類(lèi)的實(shí)驗(yàn)儀、仿真器和編程器，但所有的現(xiàn)有產(chǎn)品都是彼此獨(dú)立的所謂的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀，只能純用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，最多也只能做16種傳統(tǒng)、固定的基本接口實(shí)驗(yàn)，無(wú)法實(shí)行綜合性實(shí)驗(yàn)、更不能進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)；所謂的仿真器即是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模擬裝置，用其進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，首先一定要制作一塊實(shí)驗(yàn)電路板(俗稱(chēng)手板)，并只能在手板上進(jìn)行產(chǎn)品程序仿真調(diào)試，若實(shí)驗(yàn)失敗，又得再另外重做手板，造成時(shí)間、金錢(qián)大量的浪費(fèi)。程序調(diào)試好后，再用編程器把程序燒入單片機(jī)芯片才能脫機(jī)運(yùn)行，成為獨(dú)立的產(chǎn)品。編程器的作用就純粹是把程序燒入單片機(jī)芯片內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的就是要為公眾提供一種集單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀、仿真器、編程器為一體，可直接完成單片機(jī)程序的仿真調(diào)試和進(jìn)行多種實(shí)踐課題實(shí)驗(yàn)及接口實(shí)驗(yàn)，還可下載燒錄程序的新型仿真型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀。
這種新式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀是由機(jī)殼和配裝在機(jī)殼內(nèi)的電路板，以及安裝在電路板上露出機(jī)殼外的RS232接口、USB接口構(gòu)成，所不同的是，在電路板上接裝電源模塊、主芯片(即CPU)、程序下載模塊、動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示器、靜態(tài)數(shù)碼顯示器、繼電器驅(qū)動(dòng)控制模塊、點(diǎn)陣模塊、串行通信模塊、串/并轉(zhuǎn)換模塊、操縱鍵盤(pán)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、音樂(lè)控制器、RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及l(fā)-wire串行EEPROM、l-wire串行溫度傳感器、SPI串行EEPROM+看門(mén)狗+復(fù)位模塊、I2C串行EEPROM+溫度傳感模塊、SPI串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、SPI串行EEPROM模塊、I2C串行EEPROM模塊和連接開(kāi)關(guān)及跳線(xiàn)接頭插座。
整臺(tái)新式實(shí)驗(yàn)儀的系統(tǒng)電路即由上述20個(gè)模塊組成，其中的核心是主芯片(CPU)，其它模塊都通過(guò)跳線(xiàn)與主芯片相連接，程序下載模塊是負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊的模塊，其余18個(gè)模塊即是功能實(shí)驗(yàn)?zāi)K，用于各種功能實(shí)驗(yàn)，做一個(gè)實(shí)驗(yàn)就接一個(gè)模塊，若需做綜合性實(shí)驗(yàn)，就同時(shí)接幾個(gè)模塊，采用這種積木式的結(jié)構(gòu)方案，就可使本新型實(shí)驗(yàn)儀不僅可以進(jìn)行普通的16種基本接口實(shí)驗(yàn)，而且還可進(jìn)行現(xiàn)有同類(lèi)產(chǎn)品所末有的10種實(shí)踐課題試驗(yàn)和7種串行接口實(shí)驗(yàn)。用本新式實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，無(wú)須另制作實(shí)驗(yàn)電路板，只要利用本新型實(shí)驗(yàn)儀上的功能實(shí)驗(yàn)?zāi)K資源，用連線(xiàn)將相應(yīng)的接口和電路連接起來(lái)就行了。在作仿真調(diào)試時(shí)，就先在計(jì)算機(jī)上用仿真軟件進(jìn)行軟件調(diào)試，通過(guò)USB接口和RS232接口連接到實(shí)驗(yàn)儀上進(jìn)行硬件調(diào)試，這樣，本新式實(shí)驗(yàn)儀就相當(dāng)于一臺(tái)性能優(yōu)良的仿真器，實(shí)時(shí)傳送各種狀態(tài)數(shù)據(jù)，以便設(shè)計(jì)者進(jìn)行硬件和軟件調(diào)試；燒錄程序不用燒錄器，可以將程序下載到主芯片里，取下CPU即可。若要再燒錄第二片，那就另插入新的CPU到實(shí)驗(yàn)儀上，重新下載一次就行了。本新式實(shí)驗(yàn)儀將單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀、仿真器、編程器的功能有機(jī)地結(jié)合成一體，可使單片機(jī)和其他微機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)變得非常方便和快捷。也便于教學(xué)培訓(xùn)使用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形狀示意圖；圖2是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)方框圖。
(五)具體實(shí)施例為便于使用，機(jī)殼(1)仍可制成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀般的扁平狀，電路板(2)的上面安裝著電源模塊、動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示器、靜態(tài)數(shù)碼顯示器、繼電器驅(qū)動(dòng)控制模塊、操縱鍵盤(pán)、連接開(kāi)關(guān)、跳線(xiàn)接頭插座和各實(shí)驗(yàn)?zāi)K接插座，電路板(2)的底面布配連接線(xiàn)路，主芯片最好是選用89S51集成塊，程序下載模塊選用89C2051、點(diǎn)陣模塊采用8×8點(diǎn)陣、串行通信模塊用RS232、串/并轉(zhuǎn)換模塊用74LS 164、l-wire串行EEPROM模塊用DS2450、l-wire串行溫度傳感器選用DS18B20集成塊、SPI串件EEPROM+看門(mén)狗+復(fù)位模塊用X25045、I2C串行EEPROM+溫度傳感器用DS1624集成塊、SPI串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘用DS1302集成塊、SPI串行EEPROM用93C46A集成塊、I2C串行EEPROM用24C02集成塊，操縱鍵盤(pán)最好分為4×4矩陣式鍵盤(pán)、獨(dú)立式按鍵和系統(tǒng)復(fù)位鍵組合；交直流轉(zhuǎn)換器和音樂(lè)控制器均為普通常用元件單元，無(wú)須贅述，RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可根據(jù)實(shí)際所需容量大小選擇使用。
用本發(fā)明不僅可進(jìn)行傳統(tǒng)的16種接口實(shí)驗(yàn)*燈控制、*循環(huán)燈控制、*動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示控制、*靜態(tài)數(shù)碼顯示控制、*繼電器驅(qū)動(dòng)控制、*8×8點(diǎn)陣實(shí)驗(yàn)、*RS232串行通信實(shí)驗(yàn)、*74LS164串/并轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、*4×4矩陣鍵盤(pán)按鍵識(shí)別實(shí)驗(yàn)、*獨(dú)立式按鍵識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)、*RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)、*音樂(lè)控制實(shí)驗(yàn)、*A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、*D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、*定時(shí)計(jì)數(shù)器基本應(yīng)用和*中斷技術(shù)基本應(yīng)用等；另可進(jìn)行有特色的7種串行接口實(shí)驗(yàn)，如*I2C串行EEPROM、*SPI串行EEPROM、*SPI串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘、*I2C串行EEPROM+溫度傳感器、*SPI串行EEPROM+看門(mén)狗+復(fù)位、l-wire串行溫度傳感器、l-wire串行EEPROM等；所創(chuàng)新的10種實(shí)踐課題實(shí)驗(yàn)是*應(yīng)用定時(shí)器及數(shù)碼顯示器，進(jìn)行99秒表實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用定時(shí)器、數(shù)碼顯示器及鍵盤(pán)，進(jìn)行萬(wàn)年歷時(shí)間實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用8×8點(diǎn)陣進(jìn)行廣告字幕機(jī)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用溫度傳感器進(jìn)行空調(diào)溫度控制實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用溫度傳感器及數(shù)碼顯示器進(jìn)行溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用4×4矩陣式鍵盤(pán)及音樂(lè)控制器，可進(jìn)行電子琴實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用4×4矩陣式鍵盤(pán)、數(shù)碼顯示器及音樂(lè)控制器進(jìn)行電子密碼鎖實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用程序下載模塊、USB接口及RS232接口，即可進(jìn)行單片機(jī)與PC機(jī)的通信設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、*應(yīng)用繼電器驅(qū)動(dòng)控制模塊、SPI串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，便可進(jìn)行微波爐控制設(shè)計(jì)和洗衣機(jī)控制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種仿真型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀，它由機(jī)殼和配裝在機(jī)殼內(nèi)的電路板以及安裝在電路板上露出機(jī)殼外的RS232接口、USB接口構(gòu)成，其特征在于電路板上接裝著電源模塊、主芯片、程序下載模塊、動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示器、靜態(tài)數(shù)碼顯示器、繼電器驅(qū)動(dòng)控制模塊、點(diǎn)陣模塊、串行通信模塊、串/并轉(zhuǎn)換模塊、操縱鍵盤(pán)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、音樂(lè)控制器、RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以及1-wire串行EEPROM、1-wire串行溫度傳感器、SPT串行EEPROM+看門(mén)狗+復(fù)位模塊、I2C串行EEPROM+溫度傳感模塊、SPI串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、SPI串行EEPROM模塊、I2C串行EEPROM模塊和連接開(kāi)關(guān)及跳線(xiàn)接頭插座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀，其特征是主芯片為89S51集成塊，程序下載模塊為89C2051、點(diǎn)陣模塊為8×8點(diǎn)陣、串行通信模塊為RS232、串/并轉(zhuǎn)換模塊為74LS164、1-wire串行EEPROM模塊為DS2450、1-wire串行溫度傳感器為DS18B20集成塊、SPI串件EEPROM+看門(mén)狗+復(fù)位模塊為X25045、I2C串行EEPROM+溫度傳感器為DS1624集成塊、SPI串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘為DS1302集成塊、SPI串行EEPROM為93C46A集成塊、I2C串行EEPROM為24C02集成塊。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀，其特征是應(yīng)用定時(shí)器及數(shù)碼顯示器進(jìn)行99秒表實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用定時(shí)器、數(shù)碼顯示器及鍵盤(pán)進(jìn)行萬(wàn)年歷時(shí)間實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用8×8點(diǎn)陣進(jìn)行廣告字幕機(jī)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用溫度傳感器進(jìn)行空調(diào)溫度控制實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用溫度傳感器及數(shù)碼顯示器進(jìn)行溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用4×4矩陣式鍵盤(pán)及音樂(lè)控制器進(jìn)行電子琴實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用4×4矩陣式鍵盤(pán)、數(shù)碼顯示器及音樂(lè)控制器進(jìn)行電子密碼鎖實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用程序下載模塊、USB接口及RS232接口進(jìn)行單片機(jī)與PC機(jī)通信設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用繼電器驅(qū)動(dòng)控制模塊、SPI串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊進(jìn)行微波爐控制設(shè)計(jì)或洗衣機(jī)控制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
全文摘要
本新式單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀由機(jī)殼和機(jī)殼內(nèi)的電路板及RS232、USB接口構(gòu)成，電路板上接裝著電源模塊、主芯片、程序下載模塊、動(dòng)、靜態(tài)數(shù)碼顯示器、繼電器驅(qū)動(dòng)控制模塊、點(diǎn)陣模塊、串行通信模塊、串/并轉(zhuǎn)換模塊、操縱鍵盤(pán)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、音樂(lè)控制器、RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及1－wire串行EEPROM、1－wire串行溫度傳感器、SPI串行EEPROM+看門(mén)狗+復(fù)位模塊、I
文檔編號(hào)G06F11/00GK1704902SQ20041002273
公開(kāi)日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月2日
發(fā)明者孫安青, 郝衛(wèi)東 申請(qǐng)人:桂林電子工業(yè)學(xué)院