專利名稱：一種開放式單片機實驗板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單片機實驗開發(fā)裝置，特別是一種開放式的STC系列、AT89S5X系列、帶JTAG仿真接口的AVR系列單片機單片機實驗開發(fā)板，用于單片機教學實驗領域。
背景技術：
目前單片機的應用從飛機導彈、網絡、計算機，到智能玩具、家電、消費電子等等，在不同的領域用不同的方式改變著我們的生活，并且會在各行各業(yè)發(fā)揮出更大的作用。單片機從業(yè)人員有著廣泛的需求。單片機系統(tǒng)具有軟硬件緊密結合的特點，即使實現相同功能的系統(tǒng)，往往有多種不同的軟硬件形式。在進行單片機系統(tǒng)開發(fā)時，應對實現系統(tǒng)功能的硬件軟件方案綜合考慮、統(tǒng)一規(guī)劃。傳統(tǒng)的單片機實驗板上的芯片、接口大多固定連接，軟硬件結合的訓練變成了單純的軟件設計。由于不能進行硬件設計，因此該類實驗板不能很好地滿足單片機實驗教學的要求。

實用新型內容本實用新型的目的旨在提供一種應用于單片機實驗教學領域的開放式單片機實驗板。為達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是:實驗板由MCU模塊、多個半開放外圍功能模塊、全開放萬用線路板模塊和系統(tǒng)電源模塊組成；系統(tǒng)電源模塊13提供+5V和±12V直流電源；MCU模塊2由40腳MCU鎖緊插座、時鐘與復位電路、2X5針I(yè)SP下載接口或JTAG仿真接口插座以及短路排組成，短路排采取不同短路方式，無需采用轉接板即可在同一 MCU鎖緊插座直接插入STC系列、AT89S5X系列或者AVR系列單片機，復位電路可以選擇高電平復位或者低電平復位，2 X 5針插座可以實現AT89S5X系列ISP下載或者AVR系列單片機的JTAG仿真；多個半開放外圍功能模塊包括獨立LED發(fā)光二極管模塊3、7段LED數碼管顯示器模塊4、獨立按鍵模塊5、字符型IXD液晶顯示器模塊6、A/D轉換D/A轉換模塊
7、繼電器驅動模塊8、矩形波脈沖發(fā)生器模塊9、無源蜂鳴器模塊10、簡易邏輯測試筆模塊
11、RS232串行接口模塊單元12，所有半開放外圍模塊的輸入輸出均設有接線插孔，通過連接線可以與其它模塊進行連接；全開放萬用線路板模塊I由萬用線路板組成，+ 5V與GND已經連接到萬用線路板上，萬用線路板上可以插入任何可以插入的實驗器件，萬用線路板上的實驗器件通過連接線與實驗板上其它模塊進行連接。本實用新型的有益效果是，單片機應用技術學習者通過使用開放式單片機實驗板，可完成多種MCU及不特定外圍器件的實驗，完成軟件硬件兼顧的單片機訓練。

以下通過附圖的實施實例對本實用新型作進一步的描述:[0008]圖1為本實用新型的結構框圖；圖2為MCU模塊2實施實例的電路原理圖；圖3為獨立LED發(fā)光二極管模塊3實施實例的電路原理圖；圖4為7段LED數碼管顯示器模塊4實施實例的電路原理圖；圖5為獨立按鍵模塊5實施實例的電路原理圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型MCU模塊2實施實例中，JTO、JT1、JT2為短路連接排，當所有短路連接排連接至右邊時，在MCU鎖緊插座J4上可以插入40管腳的STC系列或AT89S5X系列MCU器件進行實驗，此時晶體振蕩器XTAL2、XTALl被連接至MCU的19、18腳；高電平有效復位信號RST被連接至MCU的9腳；2X5針I(yè)SP/JTAG插座此時作為串行ISP接口使用，其 I (ISP MOSI)、7 (ISP SCK),9 (ISP MIS0)、5 (ISP RST)腳分別接至 MCU 的 6、8、7、9腳，2腳接至+ 5￥，4、6、8、10腳接6冊；幾、11、12、13插座分別被接至廈^的？0 口、Pl 口、P2 口、P3 口，用于與其它模塊進行數據與信號的輸入輸出。當JT0、JT1、JT2短路連接排全部連接至左邊時，在MCU鎖緊插座J4上可以插入40管腳帶JTAG仿真接口的AVR系列單片機進行實驗，此時晶體振蕩器XTAL2、XTAL1被連接至MCU的12、13腳；低電平有效復位信號RST被連接至MCU的9腳；2X5針I(yè)SP/JTAG插座此時作為JTAG調試接口使用，其I (JTAGTCK),3 (JTAG TD0),5 (JTAG TMS),9 (JTAG TDI)腳分別接至 MCU 的 24、26、25、27 腳，、6(JTAG RST)腳接至復位電路RST端，4、7腳接至+ 5V，2、10腳接GND ;J0、Jl、J2、J3插座分別被接至MCU的PA 口、PB 口、PC 口、PD 口，用于與其它模塊進行數據與信號的輸入輸出。如圖3所示，本實用新型獨立LED發(fā)光二極管模塊3實施實例中，8個LED由插座J6輸入的信號進行控制，低電平控制LED發(fā)光，LED1-LED8可以分別自由地連接至MCU模塊2中J0、J1、J2、J3插座或萬用線路板模塊I。
·[0015]如圖4所示，本實用新型7段LED數碼管顯示器模塊4實施實例中，6個共陰極LED數碼管由插座J7、J8輸入的信號進行控制，J7是段控制代碼輸入接口，J8是位控制碼輸入接口，高電平有效，74HC244、ULN2003分別作為段驅動和位驅動，插座J7、J8可以自由地連接至MCU模塊2中JO、J1、J2、J3插座。如圖5所示，本實用新型獨立按鍵模塊5實施實例中，4個獨立按鍵信號接至插座J9，按鍵按下時，相應的控制位輸出低電平，SB1-SB4可以分別自由地連接至MCU模塊2中J0、J1、J2、J3插座或萬用線路板模塊I。字符型IXD液晶顯示器模塊6、A/D轉換D/A轉換模塊7、繼電器驅動模塊8、矩形波脈沖發(fā)生器模塊9、無源蜂鳴器模塊10、簡易邏輯測試筆模塊11、RS232串行接口模塊單兀12米用與模塊3、模塊4、模塊5相同的方法,輸入信號、輸出信號通過相應的插座接入和接出。萬用線路板模塊I直接固定在單片機實驗板上，+ 5V電源和GND焊接至萬用線路板模塊I相應的電源輸入端。電源模塊13的+ 5V和±12V電源直接連接至需要的各模塊單元，同時連接至一個輸出插座上，方便萬用線路板模塊I使用。
權利要求1.一種開放式單片機實驗板，其特征是:板體上設置有全開放萬用線路板模塊(I);MCU模塊(2);半開放的外圍獨立LED發(fā)光二極管模塊(3)、7段LED數碼管顯示器模塊(4)、獨立按鍵模塊(5)、字符型IXD液晶顯示器模塊(6)、A/D轉換D/A轉換模塊(7)、繼電器驅動模塊(8)、矩形波脈沖發(fā)生器模塊(9)、無源蜂鳴器模塊(10)、簡易邏輯測試筆模塊(11)、RS232串行接口模塊單元(12)、系統(tǒng)電源(13);所述的MCU模塊(2)包括40腳MCU鎖緊插座、時鐘與復位電路、2 X 5針I(yè)SP下載接口或JTAG仿真接口插座，短路排；所有半開放外圍模塊的輸入輸出均設有接線插孔。
2.按照權利要求1所述的開放式單片機實驗板，其特征在于萬用線路板模塊(I)所接實驗器件通過連接線與實驗板上的其它模塊進行連接。
3.按照權利要求1所述的開放式單片機實驗板，其特征在于MCU模塊(2)中的短路排采用不同短路方式，無需采用轉接板，MCU鎖緊插座可直接插入STC系列、AT89S5X系列、帶JTAG仿真接口的AVR 系列單片機進行實驗。
專利摘要一種開放式單片機實驗板，應用于單片機實驗教學領域，其特點是實驗板由半開放的系統(tǒng)電源模塊、MCU模塊和半開放的外圍獨立LED發(fā)光二極管模塊、7段LED數碼管顯示器模塊、字符型LCD液晶顯示器模塊、獨立按鍵模塊、A/D轉換D/A轉換模塊、繼電器驅動模塊、矩形波脈沖發(fā)生器模塊、無源蜂鳴器模塊、簡易邏輯測試筆模塊、RS232串行接口模塊、和全開放的萬用線路板模塊組成，半開放的各外圍模塊單元相對獨立，可以根據設計要求進行靈活組合；MCU模塊可以兼容多個系列的單片機；萬用線路板模塊可以實現各種不同接口外圍器件的實驗教學。
文檔編號G09B23/18GK203165312SQ20132014820
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權日2013年3月28日
發(fā)明者凌云, 曾紅兵, 彭瓊林 申請人:湖南工業(yè)大學