单片机综合实验箱的研制
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Ｉ Ｎ１ ７ ． ４ ８ ＳＳ ２ １ ３ ６
Ｃ１４ ４ Ｎ ＿９１ １９， －
中 观代表奄 各 国 Ｉ装
２ １ ３ ０第２ 期 总 第 １ １ １ 年
５ 期
单片机综合实验箱的研制
张 智宏 翟晓 东
１ 徐州建筑职业技术学院 ．
摘
江苏徐州
２ １ １ ２ 中国矿业大学徐海学 院 江苏徐州 ２ １０ ２１６ ． ２０８
的实践性教学环节。实践教学对加深学生对课堂上讲授 内容的理解， 提高动手能力及独立分析问题和解决问题 的能力具有重要的作用。 目 前市场上销售 的单片机实验
设备种类繁多， 但功能齐全、针对高职院校办学宗旨和 特点的实验设备基本没有， 因此 自主开发研制单片机综 合实验箱， 旨在提高学生的创新意识和工程实践能力。
（） 有超前意识 的设计性和 综合性实验体系， ２具 既
有 固定 电路 可 用 ， 可 以 让 学 生 根 据 自行 设 计 电路 ， 又 进 行 电路 搭 接 ， 活 方便 ， 用性 强 。 灵 实 （） 强 学 生 多 方 面 的 能力 ， 括 软 、 硬 件 编 程 能 ３增 包
力、实际动手操作能力 。
，
பைடு நூலகம்
Ａｂｓｒ ｃ：Ｄｅ ｃ ｂ ｓｄ ｖ ｌｐ ｅ ｕ ｐ ｅｏｆｎｅ ｍｏｄ ｌ ｉ ｇｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｘ ｅ ｍｅ ｔｄ ｖｃ ， ｅ ｃ ｂ ｓ ｈ ａ ｉ ｄ ｓ ｎ ｄ ｓｇ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｅ ｅ ｅｏ ｍ ｎｔｐ ｒ ｏｓ ｗ ｉ ｅｓｓｎ ｌ ｈｐ ｍｉ ｃ ｍｐ ｔｒｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ｉｅ ｄ ｓｒ ｅ ｅｂ ｓｃ ｅ ｉ ， ｅ ｉｎ ｒ ｉ ｉ ｔ ｇ ｐｌｎ， ｔｕ ｔ ａ ｅ ｔｒ ｓ Ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅｆ ｎｃｉｎ ｏ ｂａ ｉ ｏ ｕｅ ｔ ｅｄ ｖｃ ． ａ ｓｒ ｃｕｒｌｆａｕ ｅ ， ｎ ｒ ｄ ｃ ｄｔ ｕ ｔｏ ｆ ｓｃｍ ｄ ｌｓＯｆ ｈ ｅ ｉｅ ｈ Ｋｅ ｒ ： ｉ ｌ ｈｐ ｍｉｒ ｏ ｐ ｔｒ ｏ ｐ ｅ ｅ ｓｖｅｅ ｐｅ ｍｅ ｔｌ ｘ ＥＤＡ ； ａ ｅ ｔ ｙｗｏ ｄｓ ｓｎｇ ｅｃ ｉ ｃｏｃ ｍ ｕ ｅ；ｃ ｍ ｒ ｈ ｎ ｉ ｘ ｒ ｉ ｎａ ； ｂｏ ｐ ｔｎ
要 ：介绍 了一种新型单片机综合实验箱的研制 目的 ，阐述该装置的基本设计思想、总体设计方案和 结构特 点，介 绍了
该装置基本模块的功能。
关键词：单片机 ；综合实验箱 ；Ｅ Ａ；专利 Ｄ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｆｓｎ ｌ ｈ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍ ｐ ｔｒｅ ｐ ｒｍｅ ｔｄ ｖ ｃ ｖ ｌｐ ｎ ｉ ｇ ｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｉｅ ｏ
（ ） 扩 展 性 强 。 不 仅 能 适 应 当前 的 实 验 要 求 ， ４可 经
过扩 展 可 以满 足 新技 术 、新 实 验 的要 求 。・
１ 设 计 思 想
２ 总体结构设计
长期 以来， 片机 实验是基 于 “ 单 电路板块式 ”的 实验教学模式。 这种教学模式最大的缺点是：学生只能 在教师预先设定的框架 中被动地完成实验， 在一定程度 上抑制了学生主观能动性的发挥 ；另一方面， 随着开放 式创新型实验教学改革的深入发展， ％的实验为设计 ８ ０
Ｚｈ ｎ ｉｏ ｇ ， ａ ａ ｄ ｎ ａ ｇ Ｚｈｈ ｎ Ｚｈ ｉ Ｘｉ ｏ ｏ ｇ
１ Ｘｕ ｈ ｕ ｉ ｓｉ ｔ ｆ ｒ ｈ ｔｃｕ ａ ｃ ｎ ｌｇ ， ｚ ｏ ， ２１ １ ， ｉ ａ ． ｚ ｏ ｔ ｕ ｅｏ ａ ｃ ｉ ｔ ｒ ｌ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｘｕ ｈ ｕ ２ １ ６ Ｃｈ ｎ ｎ ｔ ｅ ｔ ２ Ｘｕ ａ ｏ ｌｇ ， ｉ ａｕ ｉ ｅ ｓｔ ｆ ｎ ｉ ｇ＆ ｔ ｃ ｏ ｏ ｙ Ｘｕ ｈ ｕ ２ １ ０ ， ｉ ａ ． ｈ ｉ ｌ ｅ Ｃｈ ｎ ｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｍｉ ｎ ｃ ｅ ｙ ｅ ｈ ｌｇ ， ｚ ｏ ｎ ２ ０ ８ Ｃｈ ｎ
２１组 成 ．
本 实验箱 提供２ 实验平 台：单片机实验平 台和 个 Ｅ Ａ实验平 台。通过单片机实验平 台完成单片机原理 Ｄ
与应 用 课程 中的基 础 性 实验 。通 过 Ｅ Ａ实验 平 台， Ｄ 利用
性、综合性实验， 而传统的单 片机实验箱 功能单一， 无 法给学生提供一个充分开放 自由的实验环境， 不能满足 实验教学的需要。 开发单片机 综合实验箱， 基于３ 个基本要求 ：第一， 要满足实验教学大纲所开实验 的要求；第二， 具有多功 能， 可完成设计性、综合设计性实验 ；第三， 便携式， 为
学生提供 实验箱， 做预习或解决他们有设计思想希望进 行 实验却找不到实验场所的困惑 。
收稿 日期 ：２ １．３０ 稿件编号 ：１０ ０ １ ０ １ ．６ ０ １３ ３ 作者简介：张智 宏 ，本科 ，高级 工程 师。
１ ２
ＣＰ Ｄ Ｆ Ｇ Ｌ ／Ｐ Ａ数字设计功能及互联技术， 完成单片机外 围 电路的硬件设计及单片机Ｉ ／ Ｏ的在线分配， 即实现 单
．
．
单片机原理与应用课程是 电类 专业基础课之一， 在 电子、通信、自动化及其他相关专业的课程中占有重要
的地位 。该 课程 具 有 很 强 的实 践性 ， 验是 本 课 程 重要 实
总 体方 案 的 设计遵 循 以下几 个 原 则 ：
（） １ 满足单片机原理与应用课程实验和单片机课程
设 计 、 电子 综合 设 计 以及 大学 生 创新 活 动 的需 要 。
片机 全 虚拟 Ｉ 技 术 。 因此 可 以根 据 不 同实 验功 能 设计 ／ Ｏ
不同的硬件接 口电路， 整个设计灵活 多变 ， 从硬件及 软
件 两 个方 面 加 强 了学 生 实践应 用 能 力培 养 。
单 片 机 实验 平 台 由仿 真 器 接 口引 出Ｐ 口 、Ｐ １ ３
口共 １ 个 接 线端 子， 于连 接其 他单 元 电路 （ 图 ４ 用 如 １ 所示 ）。包括 Ａ Ｄ，Ｄ／ ／ Ａ转换 电路，位 Ｌ Ｄ数码显 ８ Ｅ
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中 观代表奄 各 国 Ｉ装
２ １ ３ ０第２ 期 总 第 １ １ １ 年
５ 期
单片机综合实验箱的研制
张 智宏 翟晓 东
１ 徐州建筑职业技术学院 ．
摘
江苏徐州
２ １ １ ２ 中国矿业大学徐海学 院 江苏徐州 ２ １０ ２１６ ． ２０８
的实践性教学环节。实践教学对加深学生对课堂上讲授 内容的理解， 提高动手能力及独立分析问题和解决问题 的能力具有重要的作用。 目 前市场上销售 的单片机实验
设备种类繁多， 但功能齐全、针对高职院校办学宗旨和 特点的实验设备基本没有， 因此 自主开发研制单片机综 合实验箱， 旨在提高学生的创新意识和工程实践能力。
（） 有超前意识 的设计性和 综合性实验体系， ２具 既
有 固定 电路 可 用 ， 可 以 让 学 生 根 据 自行 设 计 电路 ， 又 进 行 电路 搭 接 ， 活 方便 ， 用性 强 。 灵 实 （） 强 学 生 多 方 面 的 能力 ， 括 软 、 硬 件 编 程 能 ３增 包
力、实际动手操作能力 。
，
பைடு நூலகம்
Ａｂｓｒ ｃ：Ｄｅ ｃ ｂ ｓｄ ｖ ｌｐ ｅ ｕ ｐ ｅｏｆｎｅ ｍｏｄ ｌ ｉ ｇｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｘ ｅ ｍｅ ｔｄ ｖｃ ， ｅ ｃ ｂ ｓ ｈ ａ ｉ ｄ ｓ ｎ ｄ ｓｇ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｅ ｅ ｅｏ ｍ ｎｔｐ ｒ ｏｓ ｗ ｉ ｅｓｓｎ ｌ ｈｐ ｍｉ ｃ ｍｐ ｔｒｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ｉｅ ｄ ｓｒ ｅ ｅｂ ｓｃ ｅ ｉ ， ｅ ｉｎ ｒ ｉ ｉ ｔ ｇ ｐｌｎ， ｔｕ ｔ ａ ｅ ｔｒ ｓ Ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅｆ ｎｃｉｎ ｏ ｂａ ｉ ｏ ｕｅ ｔ ｅｄ ｖｃ ． ａ ｓｒ ｃｕｒｌｆａｕ ｅ ， ｎ ｒ ｄ ｃ ｄｔ ｕ ｔｏ ｆ ｓｃｍ ｄ ｌｓＯｆ ｈ ｅ ｉｅ ｈ Ｋｅ ｒ ： ｉ ｌ ｈｐ ｍｉｒ ｏ ｐ ｔｒ ｏ ｐ ｅ ｅ ｓｖｅｅ ｐｅ ｍｅ ｔｌ ｘ ＥＤＡ ； ａ ｅ ｔ ｙｗｏ ｄｓ ｓｎｇ ｅｃ ｉ ｃｏｃ ｍ ｕ ｅ；ｃ ｍ ｒ ｈ ｎ ｉ ｘ ｒ ｉ ｎａ ； ｂｏ ｐ ｔｎ
要 ：介绍 了一种新型单片机综合实验箱的研制 目的 ，阐述该装置的基本设计思想、总体设计方案和 结构特 点，介 绍了
该装置基本模块的功能。
关键词：单片机 ；综合实验箱 ；Ｅ Ａ；专利 Ｄ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｆｓｎ ｌ ｈ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍ ｐ ｔｒｅ ｐ ｒｍｅ ｔｄ ｖ ｃ ｖ ｌｐ ｎ ｉ ｇ ｅ ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｉｅ ｏ
（ ） 扩 展 性 强 。 不 仅 能 适 应 当前 的 实 验 要 求 ， ４可 经
过扩 展 可 以满 足 新技 术 、新 实 验 的要 求 。・
１ 设 计 思 想
２ 总体结构设计
长期 以来， 片机 实验是基 于 “ 单 电路板块式 ”的 实验教学模式。 这种教学模式最大的缺点是：学生只能 在教师预先设定的框架 中被动地完成实验， 在一定程度 上抑制了学生主观能动性的发挥 ；另一方面， 随着开放 式创新型实验教学改革的深入发展， ％的实验为设计 ８ ０
Ｚｈ ｎ ｉｏ ｇ ， ａ ａ ｄ ｎ ａ ｇ Ｚｈｈ ｎ Ｚｈ ｉ Ｘｉ ｏ ｏ ｇ
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２１组 成 ．
本 实验箱 提供２ 实验平 台：单片机实验平 台和 个 Ｅ Ａ实验平 台。通过单片机实验平 台完成单片机原理 Ｄ
与应 用 课程 中的基 础 性 实验 。通 过 Ｅ Ａ实验 平 台， Ｄ 利用
性、综合性实验， 而传统的单 片机实验箱 功能单一， 无 法给学生提供一个充分开放 自由的实验环境， 不能满足 实验教学的需要。 开发单片机 综合实验箱， 基于３ 个基本要求 ：第一， 要满足实验教学大纲所开实验 的要求；第二， 具有多功 能， 可完成设计性、综合设计性实验 ；第三， 便携式， 为
学生提供 实验箱， 做预习或解决他们有设计思想希望进 行 实验却找不到实验场所的困惑 。
收稿 日期 ：２ １．３０ 稿件编号 ：１０ ０ １ ０ １ ．６ ０ １３ ３ 作者简介：张智 宏 ，本科 ，高级 工程 师。
１ ２
ＣＰ Ｄ Ｆ Ｇ Ｌ ／Ｐ Ａ数字设计功能及互联技术， 完成单片机外 围 电路的硬件设计及单片机Ｉ ／ Ｏ的在线分配， 即实现 单
．
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单片机原理与应用课程是 电类 专业基础课之一， 在 电子、通信、自动化及其他相关专业的课程中占有重要
的地位 。该 课程 具 有 很 强 的实 践性 ， 验是 本 课 程 重要 实
总 体方 案 的 设计遵 循 以下几 个 原 则 ：
（） １ 满足单片机原理与应用课程实验和单片机课程
设 计 、 电子 综合 设 计 以及 大学 生 创新 活 动 的需 要 。
片机 全 虚拟 Ｉ 技 术 。 因此 可 以根 据 不 同实 验功 能 设计 ／ Ｏ
不同的硬件接 口电路， 整个设计灵活 多变 ， 从硬件及 软
件 两 个方 面 加 强 了学 生 实践应 用 能 力培 养 。
单 片 机 实验 平 台 由仿 真 器 接 口引 出Ｐ 口 、Ｐ １ ３
口共 １ 个 接 线端 子， 于连 接其 他单 元 电路 （ 图 ４ 用 如 １ 所示 ）。包括 Ａ Ｄ，Ｄ／ ／ Ａ转换 电路，位 Ｌ Ｄ数码显 ８ Ｅ