专利名称：一种开放式、模块化单片机教学及学习实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开放式、模块化单片机教学及学习实验装置，属于教学仪器 技术领域。
技术背景传统的单片机实验箱已经规划好了电路板的布线形式，选定了单片机的型号(型 号单一)，单片机的端口连接固定，能做的实验项目有限，无法扩展。无法提供多种不同型号 单片机供用户选择，同时无法根据用户需要增加实验项目，特别是学生以组合方式进行全 开放式的单片机系统实验平台，去实现实验、编程和仿真开发功能一体化的ISP组合式单 片机实验仪。
实用新型内容实用新型目的本实用新型的所要解决的技术问题是针对上述背景技术的缺陷，提供一种开放 式、模块化单片机教学及学习实验装置。技术方案本实用新型为实现上述实用新型目的采用如下技术方案—种开放式、模块化单片机教学及学习实验装置，包括单片机系统功能电路板、个 人电脑PC、USB_ASP下载器、供电电源、N个功能扩展板，N为自然数；其中供电电源用于向 单片机系统功能电路板输出电源，个人电脑PC与USB_ASP下载器的输入端连接，USB_ASP下 载器的输出端与单片机系统功能电路板连接，所述N各功能扩展板分别与单片机系统功能 电路板连接。进一步的，上述开放式、模块化单片机教学及学习实验装置中供电电源的电压为 5V。进一步的，上述开放式、模块化单片机教学及学习实验装置中单片机系统功能电 路板采用S系列51单片机或AVR全系列单片机。进一步的，上述开放式、模块化单片机教学及学习实验装置中N个功能扩展板分 别为根据教学及学习实验需要而组合的功能扩展模块。有益效果1、本开放式模块化单片机教学实验装置下载程序简单方便，不需要编程器(编程 器价格昂贵，不适合个人学习实验用)；2、本实用新型体积比传统的实验箱小，携带方便，成本低；使用USB在线下载，并 可以直接由USB接口提供5V电源，从而省去了编程器和电源的费用，降低了成本，使实验操 作非常方便。3、本开放式模块化单片机教学实验装置采用接口全开放模块化式，多功能化，所 支持单片机型号多，非常适合学生课上及课后开发使用，不受传统实验箱线路的限制(传
3统的实验箱所用的系统CPU单一固定，用户无法选择)；4、本开放式模块化单片机教学实验装置下载方式采用USB方式，适合笔记本电脑 只有USB接口者的使用。
图1开放式模块化单片机教学实验装置设计框图。 具体实施方案
以下结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述如图1所示，本实用新型包括单片机系统功能电路板、个人电脑PC、USB_ASP下载 器、供电电源、N个功能扩展板，N为自然数；其中供电电源用于向单片机系统功能电路板输 出电源，个人电脑PC与USB_ASP下载器的输入端连接，USB_ASP下载器的输出端与单片机 系统功能电路板连接，所述N各功能扩展板分别与单片机系统功能电路板连接。本开放式模块化单片机教学实验装置包括含有通过印制板走线彼此连接的单片 机电路系统板、通用单片机插座、单片机、单片机扩展电路、外围电路、通用扩展实验区，单 片机与外部电路通过台阶插座和可插拔的导线连接。单片机的引脚全部开放，实验者可自 行选择实验方案、并能对有ISP功能的单片机在线编程。在本实验装置上可完成D/A转换电路实验、A/D转换电路实验、温度传感器电路实 验、数码显示电路实验、单色LED矩阵显示电路实验、键盘电路实验、并行扩展接口电路实 验、串行通讯电路实验、红外通讯电路实验、I2C总线接口实验、串行扩展接口实验、方波信 号发生器实验、中断源电路实验、音频放大电路实验和开发仿真接口电路实验、直流电机电 路实验、步进电机电路等实验。也可以根据实际需求搭试新实验电路，使用该单片机教学实 验装置有利于提高实验者的动手及创新能力，更好地掌握单片机原理及开发应用技术。1、USB_ASP下载器所支持单片机型号本USBASP下载器支持S系列51单片机和 AVR全系列单片机编程。51 系列单片机AT89S51、AT89S52、AT89S53 ；AVR 系列单片机AT89S8252、ATTinyl2 (L)、ATTinyl3 (V)、ATTinyl5 (L)、 ATTiny24 (V)、ATTiny25 (V)、ATTiny26 (L)、ATTiny2313 (V)、ATTiny44 (V)、ATTiny45 (V)、 ATTiny84(V)、ATTiny85(V)、AT90S2313(L)、AT90S2323(L)、AT90S2343(L)、AT90S1200(L)、 AT90S8515 (L)、AT90S8535 (L)、ATMEGA48 (V)、ATMEGA8 (L)、ATMEGA88 (V)、ATMEGA8515 (L)、 ATMEGA8535 (L)、ATMEGA16 (L)、ATMEGA162 (V)、ATMEGA163 (L)、ATMEGA164 (V)、 ATMEGA165(V)、ATMEGA168(V)、ATMEGA169(V)、ATMEGA169P(V)、ATMEGA32(L)、 ATMEGA324 (V)、ATMEGA325 (V)、ATMEGA3250 (V)、ATMEGA329 (V)、ATMEGA3290 (V)、 ATMEGA64 (L)、ATMEGA640 (V)、ATMEGA644 (V)、ATMEGA645 (V)、ATMEGA6450 (V)、 ATMEGA649 (V)、ATMEGA6490 (V)、ATMEGA128 (L)、ATMEGA1280 (V)、ATMEGA1281 (V)、 ATMEGA2560 (V)、ATMEGA2561 (V)、AT90CAN32、AT90CAN64、AT90CAN128、AT90PWM2 (B)、 AT90PWM3 (B)几乎支持了现在市面有在使用的所有AVR芯片。2、单片机系统电路板组成本系统包含51单片机最小系统(如实验时可以选择 AT89S52)，AVR单片机最小系统，USBASP下载接口，8位LED显示电路，4位独立按键电路，一
4位数码管显示电路，蜂鸣器电路。在单片机系统板上有下载板提供5V电源，将单片机Pl 口和8个LED相连能实现流 水灯实验；将单片机Pl 口和数码管相连能实现数码管的动态扫描实验(单片机以AT89S52 为例)。3、扩展功能板1组成本扩展功能板包含4位数码管显示电路，4*4键盘电路，温 度/热敏传感器电路，DS1302电路，红外模块。在此功能扩展板上面可以实现基于DS18B20 数字温度计实验。4、扩展功能板2组成本扩展功能板包含小液晶显示电路IXD1602，图像液晶显示 电路12864，D/A模块，E2PR0M模块。5、扩展功能板3组成本扩展功能板包含串口通信模块，555电路模块，直流电机 模块，步进电机模块，继电器输出模块。6、扩展功能板4组成该扩展功能板可供用户根据实际需要、需求自行进行功能 扩展。如A/D模块，单色点阵模块，LM386输出模块等。
权利要求一种开放式、模块化单片机教学及学习实验装置，其特征在于包括单片机系统功能电路板、个人电脑PC、USB_ASP下载器、供电电源、N个功能扩展板，N为自然数；其中供电电源用于向单片机系统功能电路板输出电源，个人电脑PC与USB_ASP下载器的输入端连接，USB_ASP下载器的输出端与单片机系统功能电路板连接，所述N各功能扩展板分别与单片机系统功能电路板连接。
2.根据权利要求1所述的开放式、模块化单片机教学及学习实验装置，其特征在于所 述供电电源的电压为5V。
3.根据权利要求1所述的开放式、模块化单片机教学及学习实验装置，其特征在于所 述单片机系统功能电路板采用S系列51单片机或AVR全系列单片机。
专利摘要本实用新型提供一种开放式模块化单片机教学实验装置，包括单片机系统功能电路板、个人电脑PC、USB_ASP下载器、供电电源、N个功能扩展板，N为自然数；其中供电电源用于向单片机系统功能电路板输出电源，个人电脑PC与USB_ASP下载器的输入端连接，USB_ASP下载器的输出端与单片机系统功能电路板连接，所述N各功能扩展板分别与单片机系统功能电路板连接。本实用新型使用USB在线下载，并可以直接由USB接口提供5V电源，从而省去了编程器和电源的费用，降低了成本，使实验操作非常方便。
文档编号G09B23/18GK201765731SQ20102023576
公开日2011年3月16日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者何丹 申请人:何丹