专利名称：一种新型便携式三线合一的单片机教学实验板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式实验教学设备，尤其是含有集电源线、下载线、与PC机通讯串口线三线合一的USB线的新型便携式三线合一的单片机教学实验板。
背景技术：
在我国，单片机已为大家 所熟悉，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统)两大分支。单片机又称单片微控制器，它具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活和使用方便等优点，已被广泛应用于仪器仪表、家用电器以及电动玩具等应用领域。为了使教学面向社会各应用领域，为社会培养更多更好的技术型、应用型人才，国内很多高校均已开设单片机课程。作为高校理工科专业的基础必修课，该课程又是一门技术性和实践性都很强的课程，因此，实验教学占有重要地位。而传统用于实验教学的试验箱维护成本高，设备笨重，多是个综合多个实验项目的平台，内部结构复杂，没有完整的实验设计图，学生难以理解实验原理。为了方便教学，实验台还采用了集成化的封装，学生做实验时，只需调用设计好的实验，正确连线，就能得到最终结果。这样，学生不但缺少参与性，而且很难在单片机的实际设计能力上得到锻炼。
发明内容为了克服传统用于实验教学的试验箱的上述不足，本实用新型提供一种新型便携式的三线合一式CUGB51单片机实验板，该实验板携带方便，功能完善，适用范围广泛，已经能够作为单片机课程配套实验仪器使用，并且可以作为毕业设计指导仪器，学生创新实验指导仪器，大学生电子设计大赛培训设备等使用。使学生对单片机知识的掌握更加深刻，电路设计和调试技能都有很大的提高，且开发成本较低廉，易于维护。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种新型便携式的三线合一式CUGB51单片机实验板，包含集电源线、下载线、与PC机通讯串口线三线合一的USB线、P89V51RD2单片机、12864点阵液晶LCD、8位并行DA转换器DAC0832、LED跑马灯、4位七段共阳数码管、无源蜂鸣器、串行FLASH存储器24C08、串行数字温度传感器DS18B20、24位双通道AD转换器CS5550以及4X 3行列扫描键盘，其中P89V51RD2单片机是整个实验板的核心，它通过PO 口连接12864点阵液晶IXD、8位并行DA转换器DAC0832、LED跑马灯和4位七段共阳数码管，通过Pl. 3 口连接无源蜂鸣器，通过P3. 4和P3. 5这两个IO 口连接串行FLASH存储器24C08，通过P3. 7 口连接串行数字温度传感器DS18B20，通过P2 口连接24位双通道AD转换器CS5550和4X3行列扫描键盘，另外P89V51RD2单片机还通过Pl 口连接4位七段共阳数码管。所述的24位双通道AD转换器CS5550具有片上AC/DC偏移和增益校准功能，包含一个可与控制器双向通讯的串行接口和一个可用于增益补偿的片上温度传感器。所述的8位并行DA转换器DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片，与微处理器完全兼容。该8位并行DA转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。所述的串行数字温度传感器DS18B20是由可组网数字温度传感器芯片封装而成。可根据实验板上集成的模块完成以下基础实验发光二极管跑马灯实验，矩阵键盘识别实验，数码管动态显示，定时器中断实验，外部按键中断实验，蜂鸣器产生乐曲实验，24位Σ -△高精度数据采集实验，任意波形产生器实验，掉电不丢失数据存储实验，与PC机RS232通信实验，温度传感器实验，带字库的12864IXD液晶屏显示实验。以及基于单个的基础实验扩展出来的组合实验，上述基础实验均可任意组合，再利用扩展口进行模块扩展，则可以围绕单片机进行更多的实验。本实用新型的有益效果是，携带方便，功能完善，适用范围广泛。从2007年6月完成第一版研发以来，多次用于单片机课程教学，本科生毕业设计指导，学生创新实验指导， 本科生实践教学，北京市大学生电子设计大赛赛前培训，全国大学生电子设计大赛赛前培训。51单片机多功能教学实验板能很好的帮助学生学习和使用单片机，使理论知识转换为实践技能，使学生对单片机知识的掌握更加深刻，电路设计和调试技能都有很大的提高。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图I是新型便携式的三线合一式CUGB51单片机实验板原理图；图2是新型便携式的三线合一式CUGB51单片机的整体框图；图3是新型便携式的三线合一式CUGB51单片机实验板与PC机连接图。
具体实施方式
现在将根据
图1-3对该新型便携式教学实验设备进行简要描述。
图1-3说明了一种新型便携式的三线合一式CUGB51单片机实验板，包含集电源线、下载线、与PC机通讯串口线三线合一的USB线、P89V51RD2单片机、12864点阵液晶IXD、8位并行DA转换器DAC0832、LED跑马灯、4位七段共阳数码管、无源蜂鸣器、串行FLASH存储器24C08、串行数字温度传感器DS18B20、24位双通道AD转换器CS5550以及4X 3行列扫描键盘。在图2中，I为P89V51RD2单片机，2为12864点阵液晶LCD，3为8位并行DA转换器DAC0832，4为LED跑马灯，5为4位七段共阳数码管，6为无源蜂鸣器，7为串行FLASH存储器24C08，8为串行数字温度传感器DS18B20，9为24位双通道AD转换器CS5550，10为4X 3行列扫描键盘，其中P89V51RD2单片机是整个实验板的核心，它通过PO 口连接12864点阵液晶IXD、8位并行DA转换器DAC0832、LED跑马灯和4位七段共阳数码管，通过Pl. 3 口连接无源蜂鸣器，通过P3. 4和P3. 5这两个IO 口连接串行FLASH存储器24C08，通过P3. 7 口连接串行数字温度传感器DS18B20，通过P2 口连接24位双通道AD转换器CS5550和4X 3行列扫描键盘，另外P89V51RD2单片机还通过Pl 口连接4位七段共阳数码管。在图3中，I为传统单片机实验板的电源线，2为传统单片机实验板的下载线，3为传统单片机实验板的串口线。该CUGB51单片机实验板的USB线实现了将传统单片机实验板的电源线、下载线和串口线合成一条线，具有成本低廉、携带方便以及适用范围广泛等特性。新型便携式的三线合一式CUGB51单片机实验板只需要一根配套的USB线就可以实现供电、程序下载、与PC机通信的功能，基本上克服传统实验箱的缺点，携带方便，功能完善，适用范围广泛，且开发成本较低廉，易于维护。以上所述是本实用新型的优选实施例，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些改进和变换都落入本实用新型的保护范围。·
权利要求1.一种新型便携式三线合一的单片机教学实验板，其特质在于该实验板包含集电源线、下载线、与PC机通讯串口线三线合一的USB线、P89V51RD2单片机、12864点阵液晶IXD、8位并行DA转换器DAC0832、LED跑马灯、4位七段共阳数码管、无源蜂鸣器、串行FLASH存储器24C08、串行数字温度传感器DS18B20、24位双通道AD转换器CS5550以及4X 3行列扫描键盘，其中P89V51RD2单片机是整个实验板的核心，它通过PO 口连接12864点阵液晶IXD、8位并行DA转换器DAC0832、LED跑马灯和4位七段共阳数码管，通过Pl. 3 口连接无源蜂鸣器，通过P3. 4和P3. 5这两个IO 口连接串行FLASH存储器24C08，通过P3. 7 口连接串行数字温度传感器DS18B20，通过P2 口连接24位双通道AD转换器CS5550和4X3行列扫描键盘，另外P89V51RD2单片机还通过Pl 口连接4位七段共阳数码管。
2.如权利要求I所述的新型便携式三线合一的单片机教学实验板，其中所述的24位双通道AD转换器CS5550具有片上AC/DC偏移和增益校准功能，包含一个可与控制器双向通讯的串行接口和一个可用于增益补偿的片上温度传感器。
3.如权利要求I所述的新型便携式三线合一的单片机教学实验板，其中所述的8位并行DA转换器DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片，与微处理器完全兼容，该8位并行DA转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
4.如权利要求I所述的新型便携式三线合一的单片机教学实验板，其中所述的串行数字温度传感器DS18B20是由可组网数字温度传感器芯片封装而成。
专利摘要一种新型便携式三线合一的单片机教学实验板，包含集电源线、下载线、与PC机通讯串口线三线合一的USB线、P89V51RD2单片机、12864点阵液晶LCD、8位并行DA转换器DAC0832、LED跑马灯、4位七段共阳数码管、无源蜂鸣器、串行FLASH存储器24C08、串行数字温度传感器DS18B20、24位双通道AD转换器CS5550以及4×3行列扫描键盘，其中P89V51RD2单片机是整个实验板的核心，它通过P0口、P1.3口、P3.4口、P3.5口、P3.7口、P2口或P1口分别连接该实验教学板的其他组成部分。本实用新型携带方便，功能完善，适用范围广泛。
文档编号G09B23/18GK202694641SQ20122010197
公开日2013年1月23日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者张启升, 邓明, 王琪, 张启卯, 郝宾宾, 雷涛 申请人:中国地质大学(北京)