新型51单片机实验箱的设计

（ １ Ｏ ） 温度传 感器 模块 （ Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ ） Ｄ ｓ ｌ ８ Ｂ ２ ０ 采 用 独 特 的一 线 接 口，无 需 外 部 元 件 ， 可 用 数 据 总 线 供 电 ， 电压 范 围 为 ３ ． Ｏ Ｖ 至５ ． ５ Ｖ ，无 需备 用 电源 ，测量 温 度范 围 为一 ５ ５ ℃至 ＋ ｌ ２ ５ ℃ 。只 需要 用 单 片机 的Ｐ ２ ． ２ 口控￥ ￣ Ｄ Ｓ Ｉ Ｓ Ｂ ２ ０ 的Ｄ Ａ Ｔ Ａ口。 （ １ １ ） 红外 发射／ 接 收 模块 红外发射 （ 发光） 器 件 是 红 外 遥 控 装 置 中不 可缺 少 的重要 器 件 ，也是 一种 发 光二 极 管 。在 家 用 电器等 红 外遥 控应 用 中 ，普遍 采 用红￣ ｂ Ｌ Ｅ Ｄ 作 为 光 发射 器 件 。控 制 电路 非 常 简单 ， 只需要 用单 片 机 的一个 引脚 控 制 发射 电路 ，另一 个 引脚控 制接 收 电路 。 ４ ． 系 统软件 实现 整 个 系统 的 软 件 由Ｃ ５ １ 语 言 编 写 ，程 序 分为 多个 相对 独 立 的子程 序模 块 ， 各子 程序 分别 进 行设 计和 调试 。学生 可使 用 自带 的 测 试程 序 ，也 可根 据 电路和 所 需实 现 的功 能 ， 自己编写 相关 的驱 动程序 。 ５ ． 调 试仿 真与 结论 Ｐ２． ４ ＲＳ Ｐ２． ５ ＷＲ 将 实 验 箱 上 的 串 口通 过 串 口一 Ｕ Ｓ Ｂ口转 Ｐ２ ．６ Ｅ 换 线跟 电脑 的Ｕ Ｓ Ｂ 接 口连 接 ，然 后通 过 Ｋ Ｅ Ｉ Ｌ （ ６ ） Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ 模块 （ Ａ Ｔ ２ ４ Ｃ ０ ２ ） 软件 将所 编 程序 打 开 ，编译 ，通 过 串 口将 程 Ａ Ｔ ２ ４ Ｃ ０ ２ 是 一个２ Ｋ 位 串行Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ Ｄ Ｍ ， 序加 载 到硬 件 电路 板上 进 行调 试 、仿真 和 运 内部含 有 ２ ５ ６ 个８ 位 字 节 。Ａ Ｔ ２ ４ Ｃ ０ ２ 有 一个 １ ６ 行 。最 后 将 程 序通 过 串 口固化 ￣ Ｏ Ｒ Ｏ Ｍ 中 ，脱 字节 页 写缓 冲器 。该器 件通 过 Ｉ Ｃ 总 线接 口进 机运 行 ，使 用 非常 简便 ， 可 以很直 观 的进 行 行操 作 ，有 一个 专 门 的写保 护功 能 。通 过单 在 线 调 试 。 片机 的Ｐ ｌ ＿ ６ 脚控 ￣Ａ Ｔ ２ ４ Ｃ ０ ２ 的Ｓ Ｃ Ｌ 端 ，单 片机 参 考 文 献 的Ｐ １ ． ７ 脚 控￥ ￣ Ａ Ｔ ２ ４ Ｃ ０ ２ 的Ｓ Ｄ Ａ 端。 （ ７ ） 数模 转换 模块 （ Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ ） ［ １ ］ 马忠梅， 等 单 片机 的ｃ 语言应用程序 设计 ． 北京： ４ Ｌ Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ 是８ 分辨 率 ０ ０ １ ． 片 ， 在Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ 数 模 转换 之 后 加 上一 个 放 大 【 ２ ］ 康凤举， 杨 惠珍， 高立娥， 等． 现代仿真技 术与应用 【 Ｍ】 器 ，可 提 高带 负载 能力 ，输 出结果 可通 过 连 北 京 ： 国 防 工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ６ ［ ３ ３刘 ］ 瑞 叶， 任 洪林 ， 李 志 民， 等． 计算机仿 真技术基础 ［ ＭＩ 接 实验 箱上 的 电机 检测 。 北京： 电子 工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ４ ． （ ８ ） 模 数转 换模 块 （ Ａ Ｄ Ｃ Ｏ ８ ０ ９ ） 选择Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９ 芯 片 ，功 能 与 Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ 相 反 ， 一般用 作 信 号采集 ，将模 拟 量转 化为 数 字 量 ，然后 给处 理器 处理 。 （ ９ ） 时钟模 块 （ Ｄ ８ １ ３ ０ ２ ） Ｄ Ｓ １ ３ ０ ２ 是美 国Ｄ Ａ Ｌ Ｌ Ａ Ｓ 公司推 出的具有 涓 含 了传 真 资源 Ｆ Ｐ、语 音 资源 Ｖ Ｐ以及Ｔ Ｔ Ｓ ／ Ａ Ｓ Ｒ 要求 也越 来越 高。 Ｉ Ｎ ｔ ｅ ｓ ｓ 智 能 呼叫 中心 系 统
１ ． 引 言
细 电流充 电能力 的低 功耗 实时 时钟 电路 。它 可 以对年 、月 、 日、时 、分 、秒进 行 计 时 ， 且 具有 闰 年 补 偿 等 多 种 功 能 。通 过 单 片 机 的Ｐ ３ ． ４ 脚 控制 Ｄ Ｓ １ ３ ０ ２ 的Ｄ Ａ Ｔ Ａ 端 ，Ｐ ３ ． ５ 脚控 制 Ｄ Ｓ ｌ ３ ０ ２ 的Ｒ Ｓ Ｔ 端 ，Ｐ ３ ． ６ 脚控＊ ￣ Ｄ Ｓｌ ３ ０ ２的Ｓ Ｃ Ｌ Ｋ
成本 。
【 关键词 】５ １ 单片机 ；实验箱 ；Ｋ ｅ ｉ ｌ
数码 管 分成 静态 显示 ，和 动 态显 示 。静 态显 示 模 块 中使 用 ２ 个 共 阴 的数 码 管 ，用 单 片机 的Ｐ Ｏ口和 Ｐ １ 口作 为段 选 ，接 到数 码 管的 ａ ， ｂ ， Ｃ ， ｄ ， ｅ ， ｆ ， ｇ ， ｄ ｇ 上 ，Ｐ ２ ． １ ，Ｐ ２ ． ０ 引脚 控制 ２ 个 数码 管 的位 选 。动 态 显 示 模 块 将所 有 数 码管的８ 个 显示 笔 划 “ ａ ， ｂ ， Ｃ ， ｄ ， ｅ ， ｆ ， ｇ ， ｄ ｐ” 的 同 名端 连 在 一 起 ，通 过 Ｐ ０ 口控 制 ， 另 外 为每 个 数码 管 的公 共 极Ｃ ０ Ｍ 为 位选 通 控 制 电 路 ，由单片 机 的Ｐ ｌ 口控制 。 （ ４ ） 按 键模 块 按键 是 比较 常用 的 电路 ，在 这里 我们 设 计 了独立 按键 电路和 矩 阵键盘 电路 ，通过 单 片机 的Ｐ ｌ 口控 制８ 个 独立 按 键 ， 并将 其 工 作 状态通 过 发 光二 极管 显示 出来 。为 了节 约单 片机 端 口，还 设 计 了矩 阵键盘 模 块 ，通过 单 片机 的Ｐ ２ 口完 成对 Ｉ ６ ４ ＂ 按键 组成 的矩 阵键 盘 实 践平 台 。 的控制 ，并 将结 果通 过液 晶显 示 出来 。 ２系 统结构 （ ５ ） Ｌ Ｃ Ｄ １ ２ ８ ６ ４ 液 晶显 示模 块 系 统 以Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ １ ６ Ｒ Ｄ ＋ 单 片 机 为 控 制 核 实验 箱 选 择 １ ２ ８ ６ ４ 液 晶 模块 ，它 是 １ ２ ８ ＊ 心 ，配备 Ｕ Ｓ Ｂ 供 电和外 部 电源 供 电２ 种 供 电方 ６ ４ 点 阵液 晶模 块 ，适 合 小型 显示 装置 ， 引脚 式 ， 共 分 为 发 光 二 极 管 模 块 、按 键 模 块 、 分配 图如表 １ 所示。 表 １ 单 片 机 与 液 晶 的 引脚 分 配 图 数 码 管 模 块 、 时钟 模 块 、 数模 ／ 模 数 转换 模 单 片 机 液 晶 块 、温度 传感 器 模块 等 ，共 １ ３ 个 模块 ，每一 Ｐ ０ Ｄ ７－ Ｄ０ 个 模 块 独 立 连 线使 用 ， 图１ 所 示 是 整 个实 验 Ｐ２． １ ＰＳ Ｂ 箱 的原理 图 。 Ｐ２． ３ ＲＥ Ｓ 随着 电子 技 术 的飞速 发展 ，单片 机也 随 之 有 了很 大 的发展 ，各种 新式 的单 片 机层 出 不 穷 ，并 在人 类生 活 的各 个领 域 获得 广泛 的 应 用 。单 片机 自问世 以来 ，性 能 不断 提高 ， 功 能 不 断 增 多 ，能 满 足 很 多应 用场 合 的 需 要 。同时 ，因其 具有 集成 度 高 、功能 强大 、 速 度 快 、体积 小 、功 耗低 、使 用 方便 、性 能 可 靠 且价 格低 廉 等特 点 ，使 单片机 在 工业 控 制 、 数据 采集 和处 理 、家 用 电器等 领 域应 用 越 来越 广泛 。 单片 机实 验箱 已经成 为单 片机 入 门者 不 可 或 缺 的一个 工具 ，在大 学生 课 堂教 学和 竞 赛 方 面也 起 到 了很大 的作 用 。为 此 ，我们 设 计 并 制作 了一 款新 型 ５ ｌ 单 片机 实验 箱 ，面 向 我 校 大学 生单 片机 实 验课 程 ，给 予学 生一 个
端。
图 １实 验 箱 原 理 图
３ ． 系统硬 件 实现 （ １ ） 交通 灯模 块 使 用 芯 片８ ２ ５ ５ 芯 片来 扩 展 Ｉ ／ ０ 口 ，控 制 四 路方 向灯 ，实现 交通 灯 的效果 。 （ ２ ） 独立 二 极管模 块 使用Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ １ ６ Ｒ Ｄ ＋ 的Ｐ １ 口 ，来 控 制８ 个 独 立 的Ｌ Ｅ Ｄ 灯 ，可 以实现流 水灯 的 效果 。 （ ３ ） 数 码 管模块
Ｉ ． ． 皇 蕴 …………………………一
新型５ １ 单片机 实验箱 的设计
三江学院电子信 息工程 学院 王 芳
【 摘 要 】单 片机 实验 箱是 单 片机教 学 的重要 组成 部分 ，是 培养 学生 实践 能力 的主 要工具 。 本课题 制 作 了一个 兼容５ １ 系 列与Ａ ＶＲ ￣ ． 列 的单 片机 实验 箱 ，实验 箱 以 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ １ ６ Ｒ Ｄ ＋ 单 片机为 主控芯片，通过Ｕ Ｓ Ｂ 接 口完成 实验箱上各个模 块的仿 真和烧写，实现 了在线仿真和下载的功能。作为我校实验 室自主产权 的实验箱 ，大大节省 了