专利名称：单片机实验板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种学习单片机原理以及开发单片机应用产品时使用的一种装置，尤其是不用专门仿真器和程序烧写器就能下载单片机应用程序，调试软件程序及硬件电路的单片机实验板。
背景技术：
单片机被广泛应用于工业控制及家用电器等领域，是工科类学生必须学习和掌握的电子产品开发工具之一。单片机的特点之一就是实时控制功能强，但在结构上，单片机只有计算机的核心控制部件，既没有输入设备和输出设备，也没有相应的软件程序，因此单片机自身不能运行，也不能自行将软件程序烧写(下载)到程序存储器，即单片机自身没有开发能力，基本原理的学习和应用产品的开发都必须借助专用的单片机仿真器和单片机程序烧写器。目前，公知的进行单片机应用产品开发的思路和方法是设计硬件电路，设计软件程序，将软件程序烧写(下载)到程序存储器。烧写(下载)软件程序使用的是专用程序烧写器，检查、验证设计的硬件电路和软件程序是否正确使用的是仿真器。现行通用的单片机原理教学和单片机应用产品开发的工具就是这种专用程序烧写器与仿真器相结合的单片机仿真实验箱。但是，这种单片机仿真实验箱价格昂贵，一般的学习或开发者，特别是在校的学生并不拥有，造成理论和实践，理论和应用的脱节，影响学习效果以及应用产品的开发。
发明内容为了克服现有的单片机实验箱必须与专用的仿真器结合才能烧录应用程序，调试单片机软件程序和硬件电路的不足，本实用新型提供一种能直接与PC机串口通信烧录(下载)软件程序，并能调试应用软件及硬件电路的单片机实验板。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是以AT89S52单片机作为主控芯片，搭建一个单片机最小系统；在单片机AT89S52的控制系统中增加了一个同步串行外设总线接口即ISP总线接口，通过此接口将PC机中的单片机应用程序直接烧写(下载)到单片机的程序存储器中，单片机实验板上电即可运行该程序，不必再通过专用烧录器进行应用程序的下载。在单片机实验板上使用一个带锁紧的单片机插座，用于更换单片机芯片，进行单片机应用产品的开发；在单片机AT89S52的控制系统中外扩一定数量的开关作为系统的输入设备，再外扩一定数量的数码管和发光二极管作为系统的输出设备，通过开关的通断模拟外界变化对控制系统的作用和影响，通过数码管或发光二极管输出结果来模拟控制系统的运行状态，并以此调试硬件电路和软件程序，实现软、硬件仿真功能。最小控制系统与外扩设备及ISP总线接口均连接在插座上，通过插头连线连接， 这样不仅使单片机实验板系统内输入、输出设备可以自由组合，控制关系可调，灵活、方便地调试软件程序，而且单片机最小系统通过插头连线还可连接单片机实验板外界设备，对单片机实验板外的应用系统进行仿真、开发。[0006]本实用新型的有益效果是，可以通过ISP 口直接从PC机串口烧写(下载)软件程序，并能用单片机实验板上的数码管或发光二极管调试软件程序，通过单片机实验板上的插座连接外部硬件电路并对外部开发系统的硬件电路和软件程序仿真；单片机实验板造价低。
图1是本实用新型原理框图；图2是本实用新型所提供的单片机实验板的一个实施例的电原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。参见图1，本实用新型由单片机AT89S52最小系统(包括AT89S52单片机及一个带锁紧的单片机插座，复位电路和时钟电路。)，ISP软件程序下载口，按键输入开关，发光二极管，数码管及驱动电路，电源插口等模块组成。图2是本实用新型的一个实施例的电原理图，该实施例是一个具有基本功能的单片机实验板，其中，开关Si、电容Cl、电阻R18组成上电和手动复位电路，电容C2、C3、晶振Yl组成时钟外围电路，上述的复位电路和时钟外围电路与AT89S52 —起构成单片机最小系统，满足单片机正常工作硬件基本条件。插座Jl是 ISP软件程序下载口，通过另外配备的下载线与PC机的串口相连，实现软件程序的烧写(下载)。开关K1、K2作为输入设备，用以模拟外界变化对单片机控制系统的影响。插座J5、 发光二极管D8 D15组成一路输出；数码管D2 D7、插座J4、J6、电阻RlO R17、三极管Ql Q6组成第二路输出，两路输出模拟单片机控制系统运行状态，用于对软件程序的仿真。U2(74LS240)、电阻Rl R8、插座J2作为输出电路的驱动电路。插座S01、双刀双掷开关S02、电阻R9、发光二极管Dl是单片机控制系统的供电及供电显示电路。插座J7 JlO 可作为对外界硬件电路仿真时的供电电源插口。单片机AT89S52的P2 口与插座J3连接， 输出电路与插座J4 J6连接以及输出驱动电路与插座J2连接，这样不仅可以方便灵活的通过插头连线组合连接输入、输出电路，实现不同的软件程序仿真，而且单片机最小系统的插座J3也可以连接单片机实验板系统外的应用系统，实现对外界应用开发系统的硬件和软件仿真。上述仅为本实用新型的一个实施例，并不仅限于本实用新型附图中给定的结构内容。对于本领域的技术人员来说，在本实用新型技术理论范围内可以将输入和输出设备以及接口进行各种变化和更改。凡是通过ISP下载口进行软件程序的下载，输入、输出设备作为软件和硬件仿真调试的任何结构变动、等同替换和改进等均属于本实用新型专利的保护范围(比如说输入开关、输出二极管、输出数码管的数量和其它类型的输入、输出设备等的变动等)。
权利要求1.一种单片机实验板，包括单片机最小系统，单片机插座，总线接口，系统输入设备，系统输出设备，其特征是总线接口是一个同步串行ISP接口，系统输入设备是按键开关，系统输出设备是数码管和发光二极管。
2.根据权利要求1所述的单片机实验板，其特征是单片机插座使用的是一个带锁紧的单片机插座。
3.根据权利要求1所述的单片机实验板，其特征是单片机最小系统，输入设备，输出设备都连有插座，通过插头连接。
4.根据权利要求3所述的单片机实验板，其特征是单片机最小系统的插座可以连接外界设备。
专利摘要一种能通过ISP口直接从PC机串口烧写(下载)软件程序并能对单片机开发系统的硬件和软件调试仿真的单片机实验板。单片机实验板以AT89S52单片机作为主控芯片搭建一个单片机最小系统，另设一个同步串行ISP总线接口，将PC机中的单片机应用软件程序直接烧写(下载)到单片机的程序存储器，使用一个带锁紧的单片机插座，方便更换烧写后的单片机芯片，外扩一定数量的开关作为系统的输入设备，再外扩一定数量的数码管和发光二极管作为系统的输出设备，通过开关的通断模拟外界变化对控制系统的作用和影响，通过数码管或发光二极管输出结果来模拟控制系统的运行状态，并以此调试硬件电路和软件程序，实现软、硬件仿真功能。
文档编号G09B19/00GK202159445SQ20112029390
公开日2012年3月7日 申请日期2011年7月24日 优先权日2011年7月24日
发明者刘纯利 申请人:刘纯利