SHYL-616 多核CPU單片機實驗箱

一、多核CPU單片機實驗箱概述

多種CPU單片機實驗箱基于Keil C單片機系列，注重單片機本身功能的應用，充分體現(xiàn)單片的特點，基礎(chǔ)功能實驗電路采用一體化設(shè)計方式，創(chuàng)新拓展型實驗電路采用獨立模塊方式，需要時接入主板，既兼顧演示驗證性實驗、又考慮到綜合設(shè)計和創(chuàng)新研究性實驗的需要。多核單片機實驗儀主板上自帶CPU編程下載接口，是一款靈活性極強的集編程下載調(diào)試與一體的新型單片機實驗教學平臺，適合各層次學生進行單片機原理和應用方面的實驗和創(chuàng)新。

二、多種CPU單片機實驗箱主要技術(shù)特點

1、它是將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應用于單片機控制系統(tǒng)中，直觀形象地展示實

際自動控制工業(yè)場景。

2、一個實驗主機底板，可以配51、AVR、PIC、MSP430、ARM、STM32等多種CPU核心板（根據(jù)客戶需求配置），從而實現(xiàn)對各種CPU芯片的支持擴展，最終實現(xiàn)支持常見主流MCU達幾十種之多。出廠標配STC89C52核心板。

3、功能模塊完全獨立

根據(jù)我們多年來的開發(fā)經(jīng)驗，和取聽廣大用戶的建議，此款開發(fā)板采用最新理念——各

多核單片機實驗系統(tǒng)功能模塊完全獨立，互不干擾，減小初學者編程誤區(qū)。板載豐富的實驗硬件資源和接口，并對外全部開放I/O口，既可簡單的使用短路帽進行默認的資源連接（方便初學者直接使用），也可以取下短路帽后采用杜邦線連接單片機的任意I/O口線，輕松搭建自己的電路。

4、配合本公司編寫的大量C語言實驗例程，可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術(shù)。同時可加強初學者對主板硬件電路的認識，盡快熟悉硬件電路。因為各功能模塊均獨立設(shè)計，可以直接用各種單片機，無需再做第二次投資。

5、單片機實驗中有些實驗（D/A轉(zhuǎn)換實驗、定時器實驗等）需要觀察輸出信號的波形，本實驗箱可以選配雙通道虛擬示波器（實驗室如果有獨立示波器的話，可以不配），可以測量各種模擬信號，并可以保存波型文件，圖片文件，方便插入在教學課件中。

6、下面詳細硬件配置里的全部硬件都集成在一個主板上，穩(wěn)定可靠，方便操作，同時也方便實驗室的管理。

三、多種CPU單片機實驗箱詳細硬件配置

3.1   實驗箱底板

3.1.1  單色流水燈模塊：8 個高亮綠色LED 燈 ，用于流水燈實驗。 

3.1.2  雙色流水燈模塊：6 個高亮直插LED燈，紅黃綠三種顏色，用于交通燈實驗。     

3.1.3  雙色LED燈模塊：紅綠雙色直插LED 燈 ，用于簡易邏輯筆設(shè)計。 

3.1.4  8 位數(shù)碼管模塊：2 個四位一體共陽極數(shù)碼管，2個74HC595 驅(qū)動芯片，用于時鐘顯示實驗。  

3.1.5  1位數(shù)碼管模塊：1 個  8 段數(shù)碼管，共陽極，0.56 英寸，用于數(shù)碼管認識實驗。  

3.1.6  紅綠雙色點陣模塊：3 個74HC595 驅(qū)動芯片，一個紅綠雙色點陣顯示屏，用于字符和中文的LED顯示。

3.1.7  LCD1602 液晶屏模塊：標準 LCD1602 液晶屏接口，1 個帶背光的  LCD1602 液晶屏，用于字符液晶顯示實驗。  

3.1.8  LCD12864 液晶屏模塊：標準LCD12864 液晶屏接口，支持串行、并行液晶屏，用于圖像和中文顯示。  

3.1.9  OLED 顯示模塊：0.96寸OLED 液晶屏，128*64 顯示,用于新型顯示器 OLED 液晶屏的應用學習。   

3.1.10  TFT 彩屏模塊：彩屏接口支持8 位、16 位TFT ，支持觸摸屏控制，帶背光開關(guān)。配套  2.8 寸彩屏，帶觸屏功能，262K 色，8 位數(shù)據(jù)端。    

3.1.11  8 個獨立按鍵：8 個獨立按鍵，帶上拉電阻 。 

3.1.12  4X4 矩陣鍵盤：4 行4 列矩陣鍵盤，共16 個按鍵，帶上拉電阻。  

3.1.13  五向搖桿：一個五向搖桿，具有上、下、左、右、中五個方向。  

3.1.14  蜂鳴器模塊：無源蜂鳴器  

3.1.15  DS1302 時鐘模塊：DS1302 芯片，模塊帶后背電池座。

3.2   傳感器模塊  

3.2.1  兩路DS18B20 模塊：兩路 DS18B20 溫度傳感器接口。   

3.2.2  光敏傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持光敏二極管、光敏電阻等光電開關(guān)器件。  

3.2.3  火焰?zhèn)鞲衅髂K：集成 LM393 比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持火焰?zhèn)鞲衅鳌?/span>     

3.2.4  霍爾傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持霍爾傳感器。

3.3  電器控制模塊  

3.3.1  1路直流電機接口：ULN2003 驅(qū)動芯片。一路可調(diào)速、可調(diào)向雙功能電機接口。

3.3.2  1路步進電機接口：ULN2003驅(qū)動芯片。標準5線4相步進電機接口。

3.3.3  2路繼電器：ULN2003 驅(qū)動芯片。兩個5V 繼電器，兩個3P 接線端子。

3.4  數(shù)據(jù)傳輸、存儲模塊

3.4.1  2路串口：SP3232 芯片，+3.0v-+5V 工作電壓，公頭串口座一個，母頭串口座一個，狀態(tài)指示燈4 個。

3.4.2  AT24C02 存儲模塊：AT24C02 芯片。

3.4.3  模擬量輸入模塊：0V-5V 輸入可調(diào)，0R-10K 電阻值可調(diào)。

3.4.4  串轉(zhuǎn)并模塊：74HC164 芯片。

3.4.5  并轉(zhuǎn)串模塊：74HC165 芯片。

3.4.6  SD 卡模塊：標準SD卡卡槽，SPI 控制，4-bit 傳輸模式。

3.4.7  MAX485 模塊：MAX485 芯片，1 組  2P 接線端子輸出，1 組插針輸出。

3.4.8  紅外發(fā)射模塊：紅外發(fā)射二極管。

3.4.9  紅外接收模塊：HX838 紅外一體化接收頭。

3.4.10  PCF8591 AD/DA 模塊：PCF8591 芯片，4路模擬量輸入，1 路模擬量輸出，IIC通信。

3.4.11  鎖存器模塊：74HC573 鎖存芯片，兼容標準CMOS 。    

3.4.12  三八譯碼器：74LS138 芯片，TTL 電平。 

3.4.13  核心板擴展接口：接口插座20P 兩排，IO 擴展插針20P 兩排 。

3.5 電源模塊

3.5.1  3V3 電源電路：LM1117-3V3 穩(wěn)壓芯片。

3.5.2  1V8 電源模塊：LM1117-1V8 穩(wěn)壓芯片。   

3.5.3  電源引出：GND/5V/3V3/1V8 電源各一組，每組  6 路引出。

3.5.4  自恢復保險絲：斷開電流300ma 。 

3.5.5  模塊名稱：USB 接口，mini USB,A 型母頭，D+ ，D- 。

3.6  標配 51CPU  模塊

3.6.1 配在線下載 CPU 芯片 STC89 系列1 片。

3.6.2 自帶在線下載電路。

3.7 虛擬示波器（選配）

3.7.1 真正的高速雙通道存儲虛擬示波器，可切換為單通道提高采樣率。

3.7.2 帶有實時X-Y示波器：自動同步顯示功能。

3.7.3 存儲功能：存儲/栽入/分析歷史波型。

3.7.4 輸入模擬電壓信號幅值由軟件調(diào)整，勿需硬件開關(guān)切換。

3.7.5 帶有幅頻/相頻特性專用虛擬示波器?？梢员４娌ㄐ臀募?，圖片文件，方便插入在教學課件中。

3.8  機箱

3.8.1 堅固型鋁合金框架，厚實的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 460×380×120mm

3.8.2 有 70mm×350mm 的零配件存放區(qū)。

3.9  軟件

3.9.1、集成多種單片機兼容的通用 KEIL 軟件環(huán)境，支持匯編和 C 語言的編程、編譯、鏈接和源程序級調(diào)試和在線下載。

3.9.2、在線下載軟件：STC_ISP_V479。

3.9.3、MGCS 工業(yè)組態(tài)軟件。

3.9.4、C 語言編程單片機應用設(shè)計例程。

3.9.5、MGCS 工業(yè)組態(tài)軟件與單片機接口例程。

四、多種CPU單片機實驗箱可以實現(xiàn)的實驗項目  

4.1基礎(chǔ)實驗

16)跑馬燈、流水燈實驗  

17)彩色流水燈、交通燈實驗

18)紅、綠兩種顏色顯示。  

19)電子鐘顯示、數(shù)碼管多位顯示、74HC595 驅(qū)動等實驗。  

20)1 位數(shù)碼管顯示實驗。

21)雙色點陣屏顯示實驗，滾動、靜態(tài)顯示字符、漢字符號等。  

22)LCD1602 液晶屏顯示實驗，可以顯示字符、數(shù)字等。  

23)LCD12864 液晶屏顯示實驗，可以顯示漢字、字符、數(shù)字  

24)OLED 顯示實驗，可以顯示  4 行漢字，可以顯示圖片。

25)TFT 彩屏圖像、文字顯示?？梢宰鋈藱C交互界面。

26)按鍵控制、外部中斷等實驗。  

27)矩陣鍵盤實驗，可用作控制、教學實驗等 

28)游戲控制桿、實現(xiàn)獨立按鍵等功能。

29)音樂播放、報警提示等。 

30)電子表、萬年歷實驗。

4.2 傳感器實驗

5)溫度測量。

6)光電開關(guān)實驗。

7)火災報警、火焰檢測等實驗。  

8)測速、電磁檢測等實驗。

4.3電器控制實驗  

4)直流電機調(diào)速、調(diào)向的驅(qū)動實驗。  

5)步進電機調(diào)速、調(diào)向、調(diào)角度的驅(qū)動實驗。  

6)繼電器控制實驗。

4.4 數(shù)據(jù)傳輸、存儲模塊功能。

12)串口通信，TTL 轉(zhuǎn)  RS-232 實驗。  

13)外部存儲、IIC 總線學習 。 

14)串行轉(zhuǎn)并行實驗，可以擴展IO。  

15)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串行的實驗 。 

16)SD 卡的讀寫、文件系統(tǒng)的學習實驗。  

17)配合多組 485 模塊，可以進行485通訊實驗。 

18)發(fā)射不同載波頻率的紅外信號實驗。  

19)紅外接收解碼實驗。

20)AD/DA 兩種轉(zhuǎn)換實驗。  

21)8 位數(shù)據(jù)鎖存實驗，可以做  CPU 與外圍模塊的驅(qū)動、緩沖模塊。  

22)IO 擴展，學習譯碼實驗。

4.5 工業(yè)組態(tài)軟件MCGS編程實驗

4.6 工業(yè)組態(tài)軟件MCGS在單片機控制中的應用實驗      

1）步進電機控制實驗_總線控制

2）直流電機控制實驗_總線控制

3）工業(yè)順序控制實驗_位控制

4）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制

5）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制

6）數(shù)字電壓表實驗

7）液體混合控制實驗

8）交通燈控制實驗

4.7工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實驗