专利名称：一种开放式单片机实验板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单片机实验开发装置，特别是一种开放式的STC系列、AT89S5X系列、带JTAG仿真接口的AVR系列单片机单片机实验开发板，用于单片机教学实验领域。
背景技术：
目前单片机的应用从飞机导弹、网络、计算机，到智能玩具、家电、消费电子等等，在不同的领域用不同的方式改变着我们的生活，并且会在各行各业发挥出更大的作用。单片机从业人员有着广泛的需求。单片机系统具有软硬件紧密结合的特点，即使实现相同功能的系统，往往有多种不同的软硬件形式。在进行单片机系统开发时，应对实现系统功能的硬件软件方案综合考虑、统一规划。传统的单片机实验板上的芯片、接口大多固定连接，软硬件结合的训练变成了单纯的软件设计。由于不能进行硬件设计，因此该类实验板不能很好地满足单片机实验教学的要求。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种应用于单片机实验教学领域的开放式单片机实验板。为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是:实验板由MCU模块、多个半开放外围功能模块、全开放万用线路板模块和系统电源模块组成；系统电源模块13提供+5V和±12V直流电源；MCU模块2由40脚MCU锁紧插座、时钟与复位电路、2X5针ISP下载接口或JTAG仿真接口插座以及短路排组成，短路排采取不同短路方式，无需采用转接板即可在同一 MCU锁紧插座直接插入STC系列、AT89S5X系列或者AVR系列单片机，复位电路可以选择高电平复位或者低电平复位，2 X 5针插座可以实现AT89S5X系列ISP下载或者AVR系列单片机的JTAG仿真；多个半开放外围功能模块包括独立LED发光二极管模块3、7段LED数码管显示器模块4、独立按键模块5、字符型IXD液晶显示器模块6、A/D转换D/A转换模块
7、继电器驱动模块8、矩形波脉冲发生器模块9、无源蜂鸣器模块10、简易逻辑测试笔模块
11、RS232串行接口模块单元12，所有半开放外围模块的输入输出均设有接线插孔，通过连接线可以与其它模块进行连接；全开放万用线路板模块I由万用线路板组成，+ 5V与GND已经连接到万用线路板上，万用线路板上可以插入任何可以插入的实验器件，万用线路板上的实验器件通过连接线与实验板上其它模块进行连接。本实用新型的有益效果是，单片机应用技术学习者通过使用开放式单片机实验板，可完成多种MCU及不特定外围器件的实验，完成软件硬件兼顾的单片机训练。
以下通过附图的实施实例对本实用新型作进一步的描述:[0008]图1为本实用新型的结构框图；图2为MCU模块2实施实例的电路原理图；图3为独立LED发光二极管模块3实施实例的电路原理图；图4为7段LED数码管显示器模块4实施实例的电路原理图；图5为独立按键模块5实施实例的电路原理图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型MCU模块2实施实例中，JTO、JT1、JT2为短路连接排，当所有短路连接排连接至右边时，在MCU锁紧插座J4上可以插入40管脚的STC系列或AT89S5X系列MCU器件进行实验，此时晶体振荡器XTAL2、XTALl被连接至MCU的19、18脚；高电平有效复位信号RST被连接至MCU的9脚；2X5针ISP/JTAG插座此时作为串行ISP接口使用，其 I (ISP MOSI)、7 (ISP SCK),9 (ISP MIS0)、5 (ISP RST)脚分别接至 MCU 的 6、8、7、9脚，2脚接至+ 5￥，4、6、8、10脚接6冊；几、11、12、13插座分别被接至厦^的？0 口、Pl 口、P2 口、P3 口，用于与其它模块进行数据与信号的输入输出。当JT0、JT1、JT2短路连接排全部连接至左边时，在MCU锁紧插座J4上可以插入40管脚带JTAG仿真接口的AVR系列单片机进行实验，此时晶体振荡器XTAL2、XTAL1被连接至MCU的12、13脚；低电平有效复位信号RST被连接至MCU的9脚；2X5针ISP/JTAG插座此时作为JTAG调试接口使用，其I (JTAGTCK),3 (JTAG TD0),5 (JTAG TMS),9 (JTAG TDI)脚分别接至 MCU 的 24、26、25、27 脚，、6(JTAG RST)脚接至复位电路RST端，4、7脚接至+ 5V，2、10脚接GND ;J0、Jl、J2、J3插座分别被接至MCU的PA 口、PB 口、PC 口、PD 口，用于与其它模块进行数据与信号的输入输出。如图3所示，本实用新型独立LED发光二极管模块3实施实例中，8个LED由插座J6输入的信号进行控制，低电平控制LED发光，LED1-LED8可以分别自由地连接至MCU模块2中J0、J1、J2、J3插座或万用线路板模块I。
·[0015]如图4所示，本实用新型7段LED数码管显示器模块4实施实例中，6个共阴极LED数码管由插座J7、J8输入的信号进行控制，J7是段控制代码输入接口，J8是位控制码输入接口，高电平有效，74HC244、ULN2003分别作为段驱动和位驱动，插座J7、J8可以自由地连接至MCU模块2中JO、J1、J2、J3插座。如图5所示，本实用新型独立按键模块5实施实例中，4个独立按键信号接至插座J9，按键按下时，相应的控制位输出低电平，SB1-SB4可以分别自由地连接至MCU模块2中J0、J1、J2、J3插座或万用线路板模块I。字符型IXD液晶显示器模块6、A/D转换D/A转换模块7、继电器驱动模块8、矩形波脉冲发生器模块9、无源蜂鸣器模块10、简易逻辑测试笔模块11、RS232串行接口模块单兀12米用与模块3、模块4、模块5相同的方法,输入信号、输出信号通过相应的插座接入和接出。万用线路板模块I直接固定在单片机实验板上，+ 5V电源和GND焊接至万用线路板模块I相应的电源输入端。电源模块13的+ 5V和±12V电源直接连接至需要的各模块单元，同时连接至一个输出插座上，方便万用线路板模块I使用。
权利要求1.一种开放式单片机实验板，其特征是:板体上设置有全开放万用线路板模块(I);MCU模块(2);半开放的外围独立LED发光二极管模块(3)、7段LED数码管显示器模块(4)、独立按键模块(5)、字符型IXD液晶显示器模块(6)、A/D转换D/A转换模块(7)、继电器驱动模块(8)、矩形波脉冲发生器模块(9)、无源蜂鸣器模块(10)、简易逻辑测试笔模块(11)、RS232串行接口模块单元(12)、系统电源(13);所述的MCU模块(2)包括40脚MCU锁紧插座、时钟与复位电路、2 X 5针ISP下载接口或JTAG仿真接口插座，短路排；所有半开放外围模块的输入输出均设有接线插孔。
2.按照权利要求1所述的开放式单片机实验板，其特征在于万用线路板模块(I)所接实验器件通过连接线与实验板上的其它模块进行连接。
3.按照权利要求1所述的开放式单片机实验板，其特征在于MCU模块(2)中的短路排采用不同短路方式，无需采用转接板，MCU锁紧插座可直接插入STC系列、AT89S5X系列、带JTAG仿真接口的AVR 系列单片机进行实验。
专利摘要一种开放式单片机实验板，应用于单片机实验教学领域，其特点是实验板由半开放的系统电源模块、MCU模块和半开放的外围独立LED发光二极管模块、7段LED数码管显示器模块、字符型LCD液晶显示器模块、独立按键模块、A/D转换D/A转换模块、继电器驱动模块、矩形波脉冲发生器模块、无源蜂鸣器模块、简易逻辑测试笔模块、RS232串行接口模块、和全开放的万用线路板模块组成，半开放的各外围模块单元相对独立，可以根据设计要求进行灵活组合；MCU模块可以兼容多个系列的单片机；万用线路板模块可以实现各种不同接口外围器件的实验教学。
文档编号G09B23/18GK203165312SQ20132014820
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者凌云, 曾红兵, 彭琼林 申请人:湖南工业大学