专利名称：Stc单片机实验箱的远程程序调试器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于网络通信领域，涉及一种STC单片机实验箱的远程程序调试器。
背景技术：
《单片机原理及应用》课程是一门动手能力极强的课程，能培养学生的单片机工程设计和应用能力、工程思维能力及解决问题的能力，具有技术应用与直接就业的特点。在《单片机原理及应用》课程的教学过程中，学生在STC单片机实验箱上做实验。STC单片机实验箱以STC公司的单片机为核心处理器芯片，配有8个发光二极管、6位共阴极数码管、4X4矩阵键盘、4个独立按键、串口通信模块、模数转换模块、蜂鸣器、数模转换模块等模块。学生根据课堂实验的内容、软件流程图和STC单片机实验箱的硬件原理图，在KEIL软件上编写该实验的C语言程序，编译生成hex文件。采用STC单片机下载软件通过计算机的串口将hex文件下载到STC单片机中。但是，在实际教学过程中，学生仅仅利用课堂时间学习一些知识还远远达不到课程的培养目标，需要利用大量课余时间自主学习。而且很多高校的单片机实验室资源紧张，基本上处于饱和状态运行，周一到周五的工作时间只能满足正常的教学，满足不了学生对实验平台的需求。在这有限的时间中，学生只能在实验室做一些简单的实验，缺乏大量的实践环节，远远满足不了培养学生产品设计能力的目标。
发明内容本实用新型的目的是提供一种STC单片机实验箱的远程程序调试器。为实现上述的目的，本实用新型所采取的技术方案是本实用新型STC单片机实验箱的远程程序调试器包括供电单元、微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元，所述供电单元分别与微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元连接，所述微处理器单元分别与摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元、以太网接口单元连接。进一步地，本实用新型还包括服务器和STC单片机实验箱，服务器与所述以太网接口单元连接，STC单片机实验箱分别与所述RS232接口单元、继电器单元连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在本实用新型将网络通信技术应用到STC单片机实验箱的远程程序调试器上，远程程序调试器通过以太网口接口单元接收来自服务器的单片机hex文件，通过RS232接口单元和继电器单元将hex文件下载到STC单片机中，通过摄像头单元和RS232接口单元查看程序的执行效果。本实用新型对单片机实践教学平台进行创新，进一步开放单片机实验，在无人管理时，实验室自动开放一些远程程序调试接口，用户只要在有网络的地方就可以远程登录服务器，远程下载程序编译的hex文件，查看程序的执行效果，从而利用该远程程序调试器自主完成相关实验。目前，国内市场上还没有出现类似的产品，该产品能让学生加深《单片机原理及应用》课程的学习，能提闻STC单片机实验箱的利用率，提闻学生自主学习和实践动手能力，具有较大的市场应用前景。
图1是本实用新型的远程程序调试器的工作状态示意图；图2是本实用新型的远程程序调试器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。如图2所示，本实用新型STC单片机实验箱的远程程序调试器2包括供电单元、微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元。其中，供电单元分别与微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元连接，微处理器单元分别与摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元连接。在本实用新型中，供电单元用于为远程程序调试器2的正常工作供电。供电单元可使用外接的5V、1A的稳压直流电源，它可提供5V和3. 3V两种电压。摄像头单元用于采集STC单片机实验箱I的视频数据，通过以太网接口单元上传到服务器3。摄像头单元可采用由感光芯片0V7648和图像处理芯片0V528构成的串口摄像头模块。JTAG接口单元用于实现微处理器单元的程序下载和调试。RS232接口单元用于实现微处理器单元和STC单片机实验箱I的通信，下载STC单片机的hex文件，接收STC单片机的串口数据。继电器单元用于实现STC单片机实验箱I的冷启动，先掉电后上电。以太网接口单元用于实现微处理器单元和服务器3的通信，接收服务器3的hex文件，转发STC单片机箱I的视频和串口数据。在本实用新型中，以太网接口单元可采用中山市汉仁电子有限公司的HR911105A芯片。微处理器单元用于处理摄像头单元的视频数据，通过以太网接口单元与服务器3通信——接收hex文件和发送STC单片机实验箱I的视频和串口数据，通过RS232接口单元和继电器单元完成STC单片机程序的下载，以及存放各种变量和缓存数据，是远程程序调试器2的数据处理中心。在本实用新型中，微处理器单元可采用德州仪器公司的ARM Cortex-M3嵌入式处理器芯片LM3S8962。如图1所示，本实用新型STC单片机实验箱的远程程序调试器2可在工作时外接STC单片机实验箱I和服务器3，也可以是本实用新型自身包括STC单片机实验箱I和服务器3。具体地说，本实用新型的远程程序调试器2利用摄像头单元采集STC单片机实验箱I的视频信息，利用远程程序调试器2的以太网接口单元与服务器3连接，利用远程程序调试器2的RS232接口单元和继电器单元分别与STC单片机实验箱I连接。其中，服务器3通过internet网络接收用户端的hex文件,实现STC单片机实验箱视频和串口数据的发布。其具体工作过程如下首先，用户在寝室或家里通过浏览器(如IE、Firef0X)访问服务器3。用户根据网页上的实验内容、软件流程图和STC单片机实验箱的硬件原理图，在KEIL软件上编写该实验的C语言程序，编译生成hex文件，并通过internet网络上传该hex文件到服务器3。服务器3通过internet网络接收学生的hex文件，在硬盘上自动存储，并通过以太网接口单元传输给远程程序调试器2的微处理器单元。其次，远程程序调试器2的微处理器单元通过以太网接口单元接收到hex文件，通过继电器单元先关闭STC单片机实验箱I的电源，再开启电源。完成冷启动后，远程程序调试器2的微处理器单元通过RS232接口单元与STC单片机实验箱I上的STC单片机通信，根据其下载协议将hex文件下载到STC单片机中。接着，STC单片机实验箱I反馈下载状态和相关的串口数据到远程程序调试器2。远程程序调试器2的微处理器单元通过摄像头单元采集STC单片机实验箱I的视频数据，通过以太网接口单元发送STC单片机实验箱I的视频和串口数据到服务器3。最后，服务器3接收到远程下载器I的下载状态信号、视频和串口数据后，自动把相关信息显示在网页上。用户观察反馈数据和实验箱的视频结果，判断是否完成实验要求。
权利要求1.一种STC单片机实验箱的远程程序调试器，其特征在于包括供电单元、微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元，所述供电单元分别与微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元连接，所述微处理器单元分别与摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元、以太网接口单元连接。
2.根据权利要求1所述的STC单片机实验箱的远程程序调试器，其特征在于还包括服务器和STC单片机实验箱，服务器与所述以太网接口单元连接，STC单片机实验箱分别与所述RS232接口单元、继电器单元连接。
专利摘要本实用新型公开了一种STC单片机实验箱的远程程序调试器，它包括供电单元、微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元，供电单元分别与微处理器单元、摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元和以太网接口单元连接，微处理器单元分别与摄像头单元、JTAG接口单元、RS232接口单元、继电器单元、以太网接口单元连接。本实用新型能够在无人管理时，实验室自动开放一些远程程序调试接口，用户只要在有网络的地方就可以远程登录服务器，远程下载程序编译的hex文件，查看程序的执行效果，从而自主完成相关实验，提高STC单片机实验箱的利用率，提高学生自主学习和实践动手能力，具有较大的市场应用前景。
文档编号G09B23/18GK202887559SQ20122054726
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者王章权, 陈友荣, 葛灵晓 申请人:浙江树人大学