专利名称：一种单片机综合实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单片机实验装置，特别是涉及一种的具有监测功能的双单片机综合实验开发装置。
背景技术：
目前，市场上有多种单片机实验装置，但大多采用的是CPU为8051的实验仿真器，单独使用时不能开展接口及综合性的实验。而且现有的单片机实验装置都没有设置专门的实时监测系统，观察单片机的输入输出情况时需要示波器、信号发生器和电压表等仪器，使用不方便，而且使用成本较高。
实用新型内容本实用新型克服了现有技术中的不足，提供一种集简易数字信号发生、示波器、逻辑分析频率计四大功能，且内嵌真实控制对象及其传感器，既能开出常规实验，也能开出提高型实验的单片机综合实验开发装置。本实用新型实验方便，结果直观，装置资源开放，各端口引出供用户方便使用。本实用新型各功能模块相连可组成形式多样的计算机测控系统。
为了实现上述目的，本实用新型的单片机综合实验装置采用如下技术方案本实用新型的单片机综合实验装置，包括有MCS-51单片机系统(1)、真实控制对象(2)、监测系统(3)，其中MCS-51单片机系统(1)包括有单片机(11)、驱动器(12)、数据存储器(20)、输入设备及输出设备，单片机(11)与电源电路(17)连接，单片机(11)通过驱动器(12)与真实控制对象(2)连接，监测系统(3)包括有监测单片机(31)以及自带的液晶显示屏(32)，监测单片机(31)分别与真实控制对象(2)及单片机(11)连接。
上述MCS-51单片机系统(1)的输入设备包括有键盘(14)。
上述MCS-51单片机系统(1)的输出设备包括有数码管(15)及LCD(18)。
上述MCS-51单片机系统(1)还包括有若干I/O拓展模块(1A)及通讯接口电路(19)。
上述通讯接口电路(19)为RS232。
上述监测系统(3)还包括有输入键盘(33)，输入键盘(33)与监测单片机(31)的输入接口连接。
上述真实对象(2)包括步进电机(21)、直流电机(22)、电灯(23)，单片机(11)通过驱动器(12)与步进电机(21)、直流电机(22)、电灯(23)连接。
上述MCS-51单片机系统(1)还包括有A/D转换器(13)，步进电机(21)、直流电机(22)、电灯(23)上分别设有红外传感器、温度传感器、亮度传感器，红外传感器、温度传感器、亮度传感器的输出端通过A/D转换器(13)与单片机(11)连接。
上述单片机(11)为AT89S51单片机。
上述监测单片机(31)为ATMEGA8单片机。
本实用新型由于采用MCS-51单片机作为控制核心，并配备真实控制对象及监测系统的结构，学生可以根据配套的实验手册，完成各项单片机的常规实验和综合实验。本实用新型内嵌的电灯、步进电机、直流电机三个真实控制对象及其传感器，提供了一个完全透明的真实实验平台。本实用新型内嵌的监测系统，可以实时监测MCS-51单片机的输出和输入等控制信号，并通过自带的液晶显示屏显示出来，从而节省了所需的示波器、信号发生器、电压表等仪器。方便学生在做实验的过程中观察MCS-51单片机的输入输出的变化。本实用新型是一种设计巧妙，方便实用的单片机综合实验开发装置。适用于普通本科院校、职业技术学院及中等专业技术学校的应用电子技术、机电一体化、微机应用、自动化、计算机原理与应用、仪表及控制、信息通信技术、汽车工程等相关专业的学生使用。
图1是本实用新型的组成框图；图2是本实用新型的原理框图；图3是本实用新型MCS-51单片机系统(1)的电路图；图4是本实用新型MCS-51单片机系统(1)的电路图；图5是本实用新型监测系统(3)的电路图；图6是本实用新型监测系统(3)的电路图。
具体实施方式
本实用新型的组成框图及原理框图分别如图1、图2所示，包括有MCS-51单片机系统1、真实控制对象2、监测系统3，其中MCS-51单片机系统1包括有单片机11、驱动器12、数据存储器20、输入设备及输出设备，单片机11与电源电路17连接，单片机11通过驱动器12与真实控制对象2连接，监测系统3包括有监测单片机31以及自带的液晶显示屏32，监测单片机31分别与真实控制对象2及单片机11连接。
本实施例中，上述MCS-51单片机系统1的输入设备包括有键盘14及并口编程器16。上述MCS-51单片机系统1的输出设备包括有数码管15及LED。上述MCS-51单片机系统1还包括有若干I/O拓展模块1A及通讯接口电路19，通讯接口电路19为RS232。
为便于用户操作，上述监测系统3还包括有输入键盘33，输入键盘33与监测单片机31的输入接口连接。
本实施例中，上述真实对象2包括步进电机21、直流电机22、电灯23，单片机11通过驱动器12与步进电机21、直流电机22、电灯23连接。
为实现对真实对象2的闭环控制，上述MCS-51单片机系统1还包括有A/D转换器13，步进电机21、直流电机22、电灯23上分别设有红外传感器、温度传感器、亮度传感器，红外传感器、温度传感器、亮度传感器的输出端通过A/D转换器13与单片机11连接。
本实施例中，上述单片机11为AT89S51单片机。上述监测单片机31为ATMEGA8单片机。MCS-51 AT89S51单片机结构经典，技术成熟，使用广泛。ATMEGA8单片机由美国ATMEL公司推出，Atmega8核内集成10位多路ADC，多个PWM通道，TWI接口，SPI接口，USART通信接口以及片内512字节的数据存储器(EEPROM)。MCS-51单片机系统1主要完成测控功能，其中包括了多路8位A/D、基于SPI扩展的四位数码管串行显示电路、外部I/O扩展电路、功率驱动电路、串口通信电路以及现今应用广泛，成熟可靠的I2C总线扩展电路。监测系统3有多路A/D采集以及一个图形点阵LCD(128*64)，具有测控过程的人机对话功能。此外，本实用新型还可与XY工作台、可控硅模块配合使用，组成多种形式的计算机测控系统。本实用新型的软件部分使用KeilC51、ICCAVR等支持C语言的集成开发环境以及Easy 51Pro.下载程序。
权利要求1.一种单片机综合实验装置，其特征在于包括有MCS-51单片机系统(1)、真实控制对象(2)、监测系统(3)，其中MCS-51单片机系统(1)包括有单片机(11)、驱动器(12)、数据存储器(20)、输入设备及输出设备，单片机(11)与电源电路(17)连接，单片机(11)通过驱动器(12)与真实控制对象(2)连接，监测系统(3)包括有监测单片机(31)以及自带的液晶显示屏(32)，监测单片机(31)分别与真实控制对象(2)及单片机(11)连接。
2.根据权利要求1所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述MCS-51单片机系统(1)的输入设备包括有键盘(14)及并口编程器(16)。
3.根据权利要求1所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述MCS-51单片机系统(1)的输出设备包括有数码管(15)及LCD(18)。
4.根据权利要求1所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述MCS-51单片机系统(1)还包括有若干I/O拓展模块(1A)及通讯接口电路(19)。
5.根据权利要求4所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述通讯接口电路(19)为RS232。
6.根据权利要求1所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述监测系统(3)还包括有输入键盘(33)，输入键盘(33)与监测单片机(31)的输入接口连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述真实对象(2)包括步进电机(21)、直流电机(22)、电灯(23)，单片机(11)通过驱动器(12)与步进电机(21)、直流电机(22)、电灯(23)连接。
8.根据权利要求7所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述MCS-51单片机系统(1)还包括有A/D转换器(13)，步进电机(21)、直流电机(22)、电灯(23)上分别设有红外传感器、温度传感器、亮度传感器，红外传感器、温度传感器、亮度传感器的输出端通过A/D转换器(13)与单片机(11)连接。
9.根据权利要求8所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述单片机(11)为AT89S51单片机。
10.根据权利要求8所述的单片机综合实验装置，其特征在于上述监测单片机(31)为ATMEGA8单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种单片机综合实验装置。包括有MCS－51单片机系统(1)、真实控制对象(2)、监测系统(3)，其中MCS－51单片机系统(1)包括有单片机(11)、驱动器(12)、数据存储器(20)、输入设备及输出设备，单片机(11)与电源电路(17)连接，单片机(11)通过驱动器(12)与真实控制对象(2)连接，监测系统(3)包括有监测单片机(31)以及自带的液晶显示屏(32)，监测单片机(31)分别与真实控制对象(2)及单片机(11)连接。本实用新型既能开出常规实验，也能开出提高型实验，其实验方便，结果直观，资源开放，各端口引出供用户方便使用。本实用新型各功能模块相连可组成形式多样的计算机测控系统。
文档编号G01R31/00GK2929731SQ200620060058
公开日2007年8月1日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者汤秀春, 吴黎明, 邓耀华, 王桂棠, 唐露新, 蒋永平, 陈耀溪, 黄键邦 申请人:广东工业大学