专利名称：仿真型单片机实验仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及仿真模拟实验仪，特别是一种仿真型单片机实验仪。
背景技术：
目前利用单片机和其它微机系统为程序控制器的产品已越来越多，对单片机及微机系统程序控制器的研制和对研制开发技术人员的培训都是极为迫切需要解决的问题。为此，市面上已有了许多种类的实验仪、仿真器和编程器，但所有的现有产品都是彼此独立的所谓的单片机实验仪，只能纯用于学生实验，最多也只能做16种传统、固定的基本接口实验，无法实行综合性实验、更不能进行设计性实验和用于产品开发；所谓的仿真器即是产品开发模拟装置，用其进行产品开发时，首先一定要制作一块实验电路板(俗称手板)，并只能在手板上进行产品程序仿真调试，若实验失败，又得再另外重做手板，造成时间、金钱大量的浪费。程序调试好后，再用编程器把程序烧入单片机芯片才能脱机运行，成为独立的产品。编程器的作用就纯粹是把程序烧入单片机芯片内。
发明内容
本发明的就是要为公众提供一种集单片机实验仪、仿真器、编程器为一体，可直接完成单片机程序的仿真调试和进行多种实践课题实验及接口实验，还可下载烧录程序的新型仿真型单片机实验仪。
这种新式单片机实验仪是由机壳和配装在机壳内的电路板，以及安装在电路板上露出机壳外的RS232接口、USB接口构成，所不同的是，在电路板上接装电源模块、主芯片(即CPU)、程序下载模块、动态数码显示器、静态数码显示器、继电器驱动控制模块、点阵模块、串行通信模块、串/并转换模块、操纵键盘、A/D、D/A转换器、音乐控制器、RAM数据存储器以及l-wire串行EEPROM、l-wire串行温度传感器、SPI串行EEPROM+看门狗+复位模块、I2C串行EEPROM+温度传感模块、SPI串行实时时钟模块、SPI串行EEPROM模块、I2C串行EEPROM模块和连接开关及跳线接头插座。
整台新式实验仪的系统电路即由上述20个模块组成，其中的核心是主芯片(CPU)，其它模块都通过跳线与主芯片相连接，程序下载模块是负责与计算机进行通讯的模块，其余18个模块即是功能实验模块，用于各种功能实验，做一个实验就接一个模块，若需做综合性实验，就同时接几个模块，采用这种积木式的结构方案，就可使本新型实验仪不仅可以进行普通的16种基本接口实验，而且还可进行现有同类产品所末有的10种实践课题试验和7种串行接口实验。用本新式实验仪进行产品开发时，无须另制作实验电路板，只要利用本新型实验仪上的功能实验模块资源，用连线将相应的接口和电路连接起来就行了。在作仿真调试时，就先在计算机上用仿真软件进行软件调试，通过USB接口和RS232接口连接到实验仪上进行硬件调试，这样，本新式实验仪就相当于一台性能优良的仿真器，实时传送各种状态数据，以便设计者进行硬件和软件调试；烧录程序不用烧录器，可以将程序下载到主芯片里，取下CPU即可。若要再烧录第二片，那就另插入新的CPU到实验仪上，重新下载一次就行了。本新式实验仪将单片机实验仪、仿真器、编程器的功能有机地结合成一体，可使单片机和其他微机系统产品的开发变得非常方便和快捷。也便于教学培训使用。
图1是本发明的结构形状示意图；图2是本发明的电路结构方框图。
(五)具体实施例为便于使用，机壳(1)仍可制成传统实验仪般的扁平状，电路板(2)的上面安装着电源模块、动态数码显示器、静态数码显示器、继电器驱动控制模块、操纵键盘、连接开关、跳线接头插座和各实验模块接插座，电路板(2)的底面布配连接线路，主芯片最好是选用89S51集成块，程序下载模块选用89C2051、点阵模块采用8×8点阵、串行通信模块用RS232、串/并转换模块用74LS 164、l-wire串行EEPROM模块用DS2450、l-wire串行温度传感器选用DS18B20集成块、SPI串件EEPROM+看门狗+复位模块用X25045、I2C串行EEPROM+温度传感器用DS1624集成块、SPI串行实时时钟用DS1302集成块、SPI串行EEPROM用93C46A集成块、I2C串行EEPROM用24C02集成块，操纵键盘最好分为4×4矩阵式键盘、独立式按键和系统复位键组合；交直流转换器和音乐控制器均为普通常用元件单元，无须赘述，RAM数据存储器可根据实际所需容量大小选择使用。
用本发明不仅可进行传统的16种接口实验*灯控制、*循环灯控制、*动态数码显示控制、*静态数码显示控制、*继电器驱动控制、*8×8点阵实验、*RS232串行通信实验、*74LS164串/并转换实验、*4×4矩阵键盘按键识别实验、*独立式按键识别技术实验、*RAM数据存储器扩展实验、*音乐控制实验、*A/D转换实验、*D/A转换实验、*定时计数器基本应用和*中断技术基本应用等；另可进行有特色的7种串行接口实验，如*I2C串行EEPROM、*SPI串行EEPROM、*SPI串行实时时钟、*I2C串行EEPROM+温度传感器、*SPI串行EEPROM+看门狗+复位、l-wire串行温度传感器、l-wire串行EEPROM等；所创新的10种实践课题实验是*应用定时器及数码显示器，进行99秒表实验、*应用定时器、数码显示器及键盘，进行万年历时间实验、*应用8×8点阵进行广告字幕机移动实验、*应用温度传感器进行空调温度控制实验、*应用温度传感器及数码显示器进行温度测量实验、*应用4×4矩阵式键盘及音乐控制器，可进行电子琴实验、*应用4×4矩阵式键盘、数码显示器及音乐控制器进行电子密码锁实验、*应用程序下载模块、USB接口及RS232接口，即可进行单片机与PC机的通信设计实验、*应用继电器驱动控制模块、SPI串行实时时钟模块，便可进行微波炉控制设计和洗衣机控制设计实验。
权利要求
1.一种仿真型单片机实验仪，它由机壳和配装在机壳内的电路板以及安装在电路板上露出机壳外的RS232接口、USB接口构成，其特征在于电路板上接装着电源模块、主芯片、程序下载模块、动态数码显示器、静态数码显示器、继电器驱动控制模块、点阵模块、串行通信模块、串/并转换模块、操纵键盘、A/D、D/A转换器、音乐控制器、RAM数据存储器、以及1-wire串行EEPROM、1-wire串行温度传感器、SPT串行EEPROM+看门狗+复位模块、I2C串行EEPROM+温度传感模块、SPI串行实时时钟模块、SPI串行EEPROM模块、I2C串行EEPROM模块和连接开关及跳线接头插座。
2.根据权利要求1所述的仿真型单片机实验仪，其特征是主芯片为89S51集成块，程序下载模块为89C2051、点阵模块为8×8点阵、串行通信模块为RS232、串/并转换模块为74LS164、1-wire串行EEPROM模块为DS2450、1-wire串行温度传感器为DS18B20集成块、SPI串件EEPROM+看门狗+复位模块为X25045、I2C串行EEPROM+温度传感器为DS1624集成块、SPI串行实时时钟为DS1302集成块、SPI串行EEPROM为93C46A集成块、I2C串行EEPROM为24C02集成块。
3 根据权利要求1所述的仿真型单片机实验仪，其特征是应用定时器及数码显示器进行99秒表实验；应用定时器、数码显示器及键盘进行万年历时间实验；应用8×8点阵进行广告字幕机移动实验；应用温度传感器进行空调温度控制实验；应用温度传感器及数码显示器进行温度测量实验；应用4×4矩阵式键盘及音乐控制器进行电子琴实验；应用4×4矩阵式键盘、数码显示器及音乐控制器进行电子密码锁实验；应用程序下载模块、USB接口及RS232接口进行单片机与PC机通信设计实验；应用继电器驱动控制模块、SPI串行实时时钟模块进行微波炉控制设计或洗衣机控制设计实验。
全文摘要
本新式单片机实验仪由机壳和机壳内的电路板及RS232、USB接口构成，电路板上接装着电源模块、主芯片、程序下载模块、动、静态数码显示器、继电器驱动控制模块、点阵模块、串行通信模块、串/并转换模块、操纵键盘、A/D、D/A转换器、音乐控制器、RAM数据存储器及1－wire串行EEPROM、1－wire串行温度传感器、SPI串行EEPROM+看门狗+复位模块、I
文档编号G06F11/00GK1704902SQ20041002273
公开日2005年12月7日 申请日期2004年6月2日 优先权日2004年6月2日
发明者孙安青, 郝卫东 申请人:桂林电子工业学院