專利名稱：一種單片機綜合實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種單片機實驗裝置，特別是涉及一種的具有監(jiān)測功能的雙單片機綜合實驗開發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
目前，市場上有多種單片機實驗裝置，但大多采用的是CPU為8051的實驗仿真器，單獨使用時不能開展接口及綜合性的實驗。而且現(xiàn)有的單片機實驗裝置都沒有設(shè)置專門的實時監(jiān)測系統(tǒng)，觀察單片機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。
實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(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)嵌真實控制對象及其傳感器，既能開出常規(guī)實驗，也能開出提高型實驗的單片機綜合實驗開發(fā)裝置。本實用新型實驗方便，結(jié)果直觀，裝置資源開放，各端口引出供用戶方便使用。本實用新型各功能模塊相連可組成形式多樣的計算機測控系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的單片機綜合實驗裝置采用如下技術(shù)方案本實用新型的單片機綜合實驗裝置，包括有MCS-51單片機系統(tǒng)(1)、真實控制對象(2)、監(jiān)測系統(tǒng)(3)，其中MCS-51單片機系統(tǒng)(1)包括有單片機(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(11)與電源電路(17)連接，單片機(11)通過驅(qū)動器(12)與真實控制對象(2)連接，監(jiān)測系統(tǒng)(3)包括有監(jiān)測單片機(31)以及自帶的液晶顯示屏(32)，監(jiān)測單片機(31)分別與真實控制對象(2)及單片機(11)連接。
上述MCS-51單片機系統(tǒng)(1)的輸入設(shè)備包括有鍵盤(14)。
上述MCS-51單片機系統(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(31)的輸入接口連接。
上述真實對象(2)包括步進電機(21)、直流電機(22)、電燈(23)，單片機(11)通過驅(qū)動器(12)與步進電機(21)、直流電機(22)、電燈(23)連接。
上述MCS-51單片機系統(tǒng)(1)還包括有A/D轉(zhuǎn)換器(13)，步進電機(21)、直流電機(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(11)連接。
上述單片機(11)為AT89S51單片機。
上述監(jiān)測單片機(31)為ATMEGA8單片機。
本實用新型由于采用MCS-51單片機作為控制核心，并配備真實控制對象及監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以根據(jù)配套的實驗手冊，完成各項單片機的常規(guī)實驗和綜合實驗。本實用新型內(nèi)嵌的電燈、步進電機、直流電機三個真實控制對象及其傳感器，提供了一個完全透明的真實實驗平臺。本實用新型內(nèi)嵌的監(jiān)測系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測MCS-51單片機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)生在做實驗的過程中觀察MCS-51單片機的輸入輸出的變化。本實用新型是一種設(shè)計巧妙，方便實用的單片機綜合實驗開發(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)、機電一體化、微機應(yīng)用、自動化、計算機原理與應(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是本實用新型的組成框圖；圖2是本實用新型的原理框圖；圖3是本實用新型MCS-51單片機系統(tǒng)(1)的電路圖；圖4是本實用新型MCS-51單片機系統(tǒng)(1)的電路圖；圖5是本實用新型監(jiān)測系統(tǒng)(3)的電路圖；圖6是本實用新型監(jiān)測系統(tǒng)(3)的電路圖。
具體實施方式
本實用新型的組成框圖及原理框圖分別如圖1、圖2所示，包括有MCS-51單片機系統(tǒng)1、真實控制對象2、監(jiān)測系統(tǒng)3，其中MCS-51單片機系統(tǒng)1包括有單片機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11與電源電路17連接，單片機11通過驅(qū)動器12與真實控制對象2連接，監(jiān)測系統(tǒng)3包括有監(jiān)測單片機31以及自帶的液晶顯示屏32，監(jiān)測單片機31分別與真實控制對象2及單片機11連接。
本實施例中，上述MCS-51單片機系統(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31的輸入接口連接。
本實施例中，上述真實對象2包括步進電機21、直流電機22、電燈23，單片機11通過驅(qū)動器12與步進電機21、直流電機22、電燈23連接。
為實現(xiàn)對真實對象2的閉環(huán)控制，上述MCS-51單片機系統(tǒng)1還包括有A/D轉(zhuǎn)換器13，步進電機21、直流電機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11連接。
本實施例中，上述單片機11為AT89S51單片機。上述監(jiān)測單片機31為ATMEGA8單片機。MCS-51 AT89S51單片機結(jié)構(gòu)經(jīng)典，技術(shù)成熟，使用廣泛。ATMEGA8單片機由美國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擴展的四位數(shù)碼管串行顯示電路、外部I/O擴展電路、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總線擴展電路。監(jiān)測系統(tǒng)3有多路A/D采集以及一個圖形點陣LCD(128*64)，具有測控過程的人機對話功能。此外，本實用新型還可與XY工作臺、可控硅模塊配合使用，組成多種形式的計算機測控系統(tǒng)。本實用新型的軟件部分使用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1.一種單片機綜合實驗裝置，其特征在于包括有MCS-51單片機系統(tǒng)(1)、真實控制對象(2)、監(jiān)測系統(tǒng)(3)，其中MCS-51單片機系統(tǒng)(1)包括有單片機(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(11)與電源電路(17)連接，單片機(11)通過驅(qū)動器(12)與真實控制對象(2)連接，監(jiān)測系統(tǒng)(3)包括有監(jiān)測單片機(31)以及自帶的液晶顯示屏(32)，監(jiān)測單片機(31)分別與真實控制對象(2)及單片機(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機綜合實驗裝置，其特征在于上述MCS-51單片機系統(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所述的單片機綜合實驗裝置，其特征在于上述MCS-51單片機系統(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所述的單片機綜合實驗裝置，其特征在于上述MCS-51單片機系統(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所述的單片機綜合實驗裝置，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所述的單片機綜合實驗裝置，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(31)的輸入接口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的單片機綜合實驗裝置，其特征在于上述真實對象(2)包括步進電機(21)、直流電機(22)、電燈(23)，單片機(11)通過驅(qū)動器(12)與步進電機(21)、直流電機(22)、電燈(23)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單片機綜合實驗裝置，其特征在于上述MCS-51單片機系統(tǒng)(1)還包括有A/D轉(zhuǎn)換器(13)，步進電機(21)、直流電機(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(11)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單片機綜合實驗裝置，其特征在于上述單片機(11)為AT89S51單片機。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單片機綜合實驗裝置，其特征在于上述監(jiān)測單片機(31)為ATMEGA8單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種單片機綜合實驗裝置。包括有MCS－51單片機系統(tǒng)(1)、真實控制對象(2)、監(jiān)測系統(tǒng)(3)，其中MCS－51單片機系統(tǒng)(1)包括有單片機(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(11)與電源電路(17)連接，單片機(11)通過驅(qū)動器(12)與真實控制對象(2)連接，監(jiān)測系統(tǒng)(3)包括有監(jiān)測單片機(31)以及自帶的液晶顯示屏(32)，監(jiān)測單片機(31)分別與真實控制對象(2)及單片機(11)連接。本實用新型既能開出常規(guī)實驗，也能開出提高型實驗，其實驗方便，結(jié)果直觀，資源開放，各端口引出供用戶方便使用。本實用新型各功能模塊相連可組成形式多樣的計算機測控系統(tǒng)。
文檔編號G01R31/00GK2929731SQ200620060058
公開日2007年8月1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)