單片機實訓室主要課程及實訓內(nèi)容
2022-08-30 09:19單片機實訓室主要承擔機電一體化技術專業(yè)、電氣自動化技術和工業(yè)過程自動化技術專業(yè)等專業(yè)的《單片機原理及應用》、《C語言程序設計》和《Protel DXP2004電路板設計與制作》等課程的實訓教學任務。專業(yè)設備配制了Keil 4、PROTUES等主流的單片開發(fā)軟件?梢詽M足單片機教學和對外培訓需求,學習者在實訓室能真實的感受到單片機項目的工程實際開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)零距離上崗。
一、單片機實訓室,單片機技術應用實訓考核裝置,單片機開發(fā)綜合實驗臺培養(yǎng)目標:
通過實訓仿真學生可以了解和掌握單片機控制的工作原理,能夠根據(jù)設計需求搭建輸入按鍵、輸出顯示、模數(shù)轉換等單片機應用電路,能應用輸入輸出接口、輸出顯示、中斷/定時、串行口、A/D、D/A等單片機資源編寫應用程序,并可以完成AVR單片機的軟硬件開發(fā)和仿真實驗。
二、單片機實訓室,單片機技術應用實訓考核裝置,單片機開發(fā)綜合實驗臺主要課程:
主要用于電氣自動化技術、工業(yè)機器人技術、機電一體化技術和智能產(chǎn)品開發(fā)與應用等專業(yè)學生進行《單片機技術應用》、《嵌入式技術》等課程的實驗、實訓教學。
三、單片機實訓室,單片機技術應用實訓考核裝置,單片機開發(fā)綜合實驗臺主要的實訓內(nèi)容有:
(1)Keil C51軟件的使用
(2)一個LED發(fā)光二極管的閃爍控制
(3)單片機控制蜂鳴器發(fā)聲
(4)模擬汽車左右轉向燈控制
(5)PROTUES仿真調(diào)試發(fā)光二極管閃爍控制系統(tǒng)
(6)流水燈設計
(7)按鍵控制多種花樣霓虹燈設計
(8)聲光報警器設計
(9)基于PWM的可調(diào)光臺燈設計
(10)8路搶答器設計
(11)數(shù)碼管字符顯示屏控制
(12)LCD12864液晶顯示控制
(13)密碼鎖設計
(14)PS2接口鍵盤控制
(15)簡易秒表設計
(16)模擬交通燈控制系統(tǒng)設計
(17)串口控制數(shù)碼管顯示系統(tǒng)設計
(18)簡易數(shù)字電壓表設計
(19)基于A/D和D/A轉換芯片的可調(diào)光臺燈設計
(20)數(shù)字鐘的設計
(21)圖形液晶顯示系統(tǒng)設計
(22)溫度檢測記錄系統(tǒng)設計
四、單片機實訓室,單片機技術應用實訓考核裝置,單片機開發(fā)綜合實驗臺實驗室主要的配置設備:
A、MYDPJ-01 單片機技術應用實訓考核裝置

一)產(chǎn)品特點:
1、入門容易,簡潔而不簡單:為了使入門容易,我們采用簡單易懂的版面設計,從最基本的一個跑馬燈開始就讓您無縫地切入教學。大部分的模塊在保證安全的前提下反面是鏤空的。這使得您可以讓學生一目了然看到,并可以觸摸到,這點很重要。因為我們深知,感性認識的重要性。
2、人體工學,美觀而舒適:采用模塊平放結構,使得視線趨于自然向下,如同平時讀書寫字?拷脩魝扔致詭A斜,使得操作時更加方便。同時抬頭時視線使得毫無遮擋。可以方便地聽講,老師亦可觀察實驗情況。
3、高度開放,激發(fā)創(chuàng)新:采用模塊化設計,我們并不簡單的,單獨設計模塊,而是將模塊間聯(lián)系,可能性,功能性做了綜合考慮,提供經(jīng)典實訓項目,我們建議用戶利用高度開放性的模塊,設計出自己的實驗項目。
4、貼近實際,易于拓展:深知教學與實際生產(chǎn)結合的重要性。特別設計了多達幾十種的實訓包
二)技術性能:
1、輸入電源:AC220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境:溫度-10~+40℃ 相對濕度<85%(25℃)
3、裝置容量:200VA
4、重量:100kg
5、外形尺寸:1600×750×1100mm
三)模塊功能:
1、主機模塊:單片機采用愛特梅爾的AT89S52。該單片機內(nèi)部設有256Byte的RAM和8KByte的FLASH、三個16位定時器,兩個數(shù)據(jù)指針,片內(nèi)集成了一個看門狗電路。64KRAM擴展空間、64KROM擴展空間;32個IO口,6個向量中斷源;0~33MHz的工作頻率,三級程序加密功能;工作電壓4.0V~5.5V。使用DIP40封裝便于更換芯片及仿真。并設計有在系統(tǒng)下載設計接口,通過USB下載器可以方便地進行編程,無需把單片機從電路上取下。
該模塊上還放有串行通信接口,該接口已經(jīng)加入升壓電路,可以直接與計算機通信,飛利浦單片機和宏晶單片機也可以通過此口進行程序下載。復位電路上加有手動復位按扭,可以直接復位操作。模塊上還設有有源蜂鳴器驅動電路,直接給固定電平就可以發(fā)出聲響。
2、電源模塊:電源模塊采用線性電源和開關電源兩種電源。單片機等芯片采用線性電源供電,可以有效減少因電源干擾引的程序跑飛。電機等大功率器件采用開關電源供電,確保提供足夠的功率。電源采用漏電保護開關作為總控制,安全可靠。用船形開關單獨控制低壓電,市電與低壓電分開控制。該模塊共有三組相互獨立的低壓電源,其中有兩組是正負雙電源輸出。面板上放置了一個AC220輸出插板,可以同時掛接三個儀器儀表。其中每組電源都有保險絲作過載保護。
3、仿真器模塊:配備有高性能單片機仿真器,可以全功能仿真MCS51系列單片機,也可以軟件仿真;軟件為中國自主研發(fā),可以很好的支持中文,支持關鍵字提示,自動完成符號配對等功能。支持64K程序地址斷點、64K源程序有效行斷點和64K臨時斷點,單片機內(nèi)部寄存器狀態(tài)一目了然。主機與計算機采用流行的USB接口。
4、顯示模塊:該模塊無論從最基本的顯示元件LED發(fā)光二極管,還是到最高級的LCD顯示屏都包含在內(nèi)。具體配置為8位跑馬燈(邏輯電平指示)、8位數(shù)碼管動態(tài)顯示、16×32點陣LED屏、1602字符型液晶顯示屏、128×64繪圖液晶顯示屏。單片機常用的顯示器件全部包含在內(nèi),使學習者可以接觸所有的顯示方案,設計人機界面時可以得心應手。
5、繼電器模塊:繼電器是常用的執(zhí)行元件,也是常用的隔離元件,它能用低壓控制高壓電路,遠程切換強電電路狀態(tài)優(yōu)點,同時它的執(zhí)行元件又是一個線圈,在通電及斷電時會產(chǎn)生電磁干擾。為此繼電器模塊在集成了驅動電路的基礎上增加了光電隔離措施。該模塊共有6路繼電器,每個繼電器的開關觸點全部引出,并明確標示;每個繼電器還設有工作指示燈,那一路繼電器在通電工作使人一目了然。六組繼電器中有兩組為AC220控制的繼電器,可以控制交流電機的正反轉及停止,通過轉換頭可以連接電子連線。另外四組為電子連線座輸出。繼電器觸點容量250V/6A、DC28V/12A
6、指令模塊:指令模塊上放置了單片機常用的輸入元件,其中有8個獨立鍵盤接口,8路8位開關量輸入,4*4矩形鍵盤接口,可以滿足學生從基礎到高級,從簡單到復雜的實訓要求。如果用戶需要更多的按鍵或需要更為復雜的設計,則可以采用該模塊的PS2鍵盤鼠標接口進行擴展。
7、ADC/DAC模塊:ADC/DAC模塊上設計了兩種轉換芯片ADC0809和DAC0832。為了便于調(diào)試程序和硬件,板載了三個功能子模塊:0-5V模擬電壓輸出、8等級LED電平指示器和有源時鐘發(fā)生器。ADC0809實驗時可以用有源時鐘發(fā)生器作為芯片的時鐘,可以用0-5V模擬電壓輸出作為模擬量,用8等級LED電平指示用作模擬量大小的指示;DAC0832實驗時,可以將芯片的輸出接在8等級LED電平指示器上,轉換結果是否正常一目了然。
8、交直流電機控制模塊:該模塊可以完成兩種電機的控制實驗,分別是24V直流減速電機和220V交流減速電機。每種電機的轉盤下面放有光電開關計數(shù)器,可以用單片機感知其位置和轉動了多少圈。每個電機控制線路中設有超程保護輸入端口,在與水平移動裝置組合實驗時可以有效保護電機和機構的安全。
9、步進電機控制模塊:該模塊設有一只24V兩相步進電機和大功率步進電機驅動器。模塊改變了電機的軸轉式運行方式,采用了一個水平移動機構,該機構可以把電機的軸轉改為水平直線運動,并用鋁直尺的刻度指示。該模塊還可以做閉環(huán)控制的實驗項目,因為在運動機構上裝有感知距離的閉環(huán)元件。同時設計了一個超程保護電路,當機構走到一個程序不可知狀態(tài)時,可自動關閉電機電源,避免機構超程損壞。直線運動機構上帶了左右限位輸出端子,供單片機查詢狀態(tài)。
10、傳感器配接模塊(4路傳感器接口):傳感器配接模塊是專為傳感器的配接和電氣隔離而設計的一塊電路單元,該單元共有兩組16路光電隔離IO口,每個光電隔離IO口均可仿PLC與24V電源供電的傳感器連接。并配有四路傳感器轉換接口用于工業(yè)傳感器的連接。
11、擴展模塊:因為82C55的控制方式仍有學習價值,目前在許多教材中仍有它的身影,擴展模塊能滿足實驗的需求;82C55的三個端口全部引出,可以用電子連線連接,也可以用排線連接?刂贫伺c數(shù)據(jù)通信口安排在一起,整體布局美觀大方。另設有一片74LS245芯片,可以用來與82C55組合起來完成不同的實驗功能。
12、溫度傳感器模塊:該模塊配備有兩種芯片型溫度傳感器:數(shù)字量溫度傳感器18B20和模擬量溫度傳感器LM35。LM35器件還加有運算放大器,放大的模擬量可以提高測量精度。每種傳感器都有透明外殼加固保護,內(nèi)有大功率加熱電阻,加熱指示器等。工作狀態(tài)一清二楚。可以用來做恒溫控制,溫控器等實驗。
13、智能物料搬運裝置:配置雙軸機器人作為裝配的執(zhí)行機構,具有X軸、Y軸兩個方向的執(zhí)行能力,可完成智能抓取物料放料等功能;配置有行程開關,光電傳感器,光纖傳感器等,可確保各執(zhí)行器的準確定位;超出最大行程時,具有硬件自動保護功能,確保系統(tǒng)安全及人身安全;本裝置為通用的模塊化的多功能裝置,各功能端口完全開放,可以能過不同的接線來完成各種不同的功能,為學生的創(chuàng)新設計提供了廣闊的發(fā)揮空間。
四)實訓項目:
實訓一 燈光閃爍實訓
實訓二 跑馬燈實訓
實訓三 獨立按鍵輸入實訓
實訓四 光隔離輸入輸出實訓
實訓五 金屬檢測實訓
實訓六 動態(tài)數(shù)碼管顯示實訓
實訓七 矩陣鍵盤接口實訓
實訓八 繼電器隔離控制實訓
實訓九 蜂鳴器演奏實訓
實訓十 8255芯片擴展IO實訓
實訓十一 字符型液晶顯示模塊控制實訓
實訓十二 液晶顯示模塊控制實訓
實訓十三 點陣L E D屏漢字顯示實訓
實訓十四 AD轉換實訓
實訓十五 DA轉換實訓
實訓十六 LM35溫度傳感器采集實驗
實訓十七 單總線溫度傳感器采集實訓
實訓十八 交直流減速電機控制實訓
實訓十九 步進電機開環(huán)控制實訓
實訓二十 RS232通信實訓
實訓二十一 PS2鍵盤通信實驗
實訓二十二 智能物料搬運裝置實訓:
1. 傳感器技術實訓
2. 直流減速電機應用實訓
3. 氣動回路應用實訓
4. 絲桿傳動機構應用實訓
5. 直線運動單元定位控制實訓
6. 機械故障檢測與排除實訓氣動電磁閥的控制實驗
B、MYN-316 單片機開發(fā)綜合實驗裝置


本實驗臺根據(jù)職業(yè)教育課程改革和教材建設規(guī)劃要求及教學和實訓要求研發(fā)。適用于大專院校及中職業(yè)技術學校的信息通信技術、應用電子技術的相關專業(yè)。單片機實驗臺由控制屏、實驗桌組成,通過實驗臺實驗臺可完成單片機的接口擴展、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、鍵盤控制、定時器、打印機接口等實驗,配備有仿真器。實驗模塊豐富,實驗功能強大。
二)主要技術參數(shù):
1、輸入電源:AC220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境:溫度-10~+40℃ 相對濕度<85%(25℃)、
3、裝置容量:200VA
4、重量:100kg
5、外形尺寸:1600×750×1500mm
三)包含的實驗模塊:
1.單脈沖發(fā)生電路(復位電路) 2.8位邏輯電平輸出 3.單路和多路(8位)發(fā)光二極管電路 4.揚聲器驅動電路 5.撥碼盤輸入電路 6.繼電器驅動電路 7.74LS245讀入數(shù)據(jù)電路 8.74LS273讀出數(shù)據(jù)電路 9.PWM轉換電壓電路 10.串行轉換并行電路 11.并行轉換串行電路 12.查詢式鍵盤 13.陣列式鍵盤 14.5LED靜態(tài)顯示(串行)電路 15.6LED動態(tài)顯示(掃描)電路 16.8155與單片機接口電路 17.8255與單片機接口電路 18.8253與單片機接口電路 19.DAC0832與單片機接口電路 20.ADC0809與單片機接口電路 21.MC14433與單片機接口電路 22.單片機的RS-232C總線接口 23.單片機的Centronics(最小應用系統(tǒng))總線接口 24.93C46串行EEPROM與單片機接口電路 25.EEPROM的外部程序存儲器擴展電路 26.SRAM的外部數(shù)據(jù)存儲器擴展電路 27.汽車轉彎信號燈實驗電路 28.五相步進電機演示實驗電路 29.溫度傳感器電路 |
30.溫度過程控制實驗電路 31.簡易數(shù)字頻率計實驗電路 32.低頻信號發(fā)生器 33.指針式直流電壓表 34.數(shù)字式直流電壓表 35.通用編程器(EPROM、89C51燒錄器) 36.MP-A16-8微型針式打印機 37.仿真器 38.兩組±5V、±12V直流穩(wěn)壓電源 39.字符型液晶顯示屏控制電路 40.16位邏輯電平顯示電路 41.LED16*8點陣電路 42.8279鍵盤顯示接口電路 43.V/F轉換接口電路 44.F/V轉換接口電路 45.Flash ROM外部存儲器擴展電路 46.看門狗實驗電路 47.五功能邏輯筆實驗電路 48.十字路口交通燈控制電路 49.直流電機驅動調(diào)速電路(實物) 50.步進電機驅動電路(實物) 51.IC卡及接口電路 52.實時時鐘/日歷控制電路 53.語音芯片控制電路 54.8251接口電路 55.I2C總線接口電路 56.RS232轉RS485電路 57.USB接口電路 58.單片機與CPLD實驗電路 |
(一) 軟件實驗 1.存儲器塊清零 2.二進制到BCD碼轉換 3.二進制到ASCII碼轉換 4.程序跳轉表 5.內(nèi)存塊移動 6.數(shù)據(jù)排序 (二) 硬件基礎實驗 7.P1口輸入、輸出實驗 8.繼電器控制實驗 9.用74LS245讀入數(shù)據(jù) 10.用74LS273輸出數(shù)據(jù) 11.串行數(shù)轉換并行數(shù) 12.并行數(shù)轉換串行數(shù) 13.PWM轉換電壓實驗 14.音頻控制實驗 15.8255輸入、輸出實驗 16.8155輸入、輸出實驗 17.5LED靜態(tài)串行顯示實驗 18.6LED動態(tài)掃描顯示實驗 19.查詢式鍵盤實驗 20.陣列式鍵盤實驗 21.計數(shù)器實驗 22.定時器實驗 23.8253定時器實驗 24.外部中斷實驗 25.串行口通訊實驗 26.ADC0809模數(shù)轉換實驗 27.DAC0832數(shù)模轉換實驗 28.MC14433模數(shù)轉換實驗 |
29.EEPROM外部程序存儲器實驗 30.SRAM外部數(shù)據(jù)存儲器擴展實驗 31.93C46串行EEPROM數(shù)據(jù)讀寫 32.電子時鐘實驗 33.電子琴模擬實驗 34.打印機控制實驗 35.汽車轉彎信號燈控制實驗 36.溫度傳感器模擬實驗 37.溫度過程控制模擬實驗 38.步進電機模擬實驗 39.計算器實驗 40.數(shù)字頻率計實驗 41.V/F轉換實驗 42.F/V轉換實驗 43.LED點陣顯示實驗 44.字符液晶顯示屏控制實驗 45.8279鍵盤掃描顯示實驗 46.看門狗實驗 47.8251串行口擴展通訊實驗 48.I2C總線讀寫實驗 99.RS232轉RS485實驗 50.USB接口實驗 51.十字路口交通燈控制實驗 52.五功能邏輯筆實驗實驗 53.直流電機驅動調(diào)速實驗(實物) 54.步進電機驅動實驗(實物) 55.IC卡讀寫實驗 56.實時時鐘/日歷控制實驗 57.語音芯片控制實驗 58.單片機與CPLD綜合實驗 |
為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構,桌面為防火、防水、耐磨高密度板;左右設有兩個大抽屜(帶鎖),用于放置工具及資料,電腦桌聯(lián)體設計,造型美觀大方。
C、MY-228 單片機開發(fā)實驗箱
本實驗箱是《MCS-51單片機原理與接口》《單片機控制技術》《自動化控制》等課程教學的最佳配套實驗設備,為各類院校的單片機教學實驗、課程設計、畢業(yè)設計提供了良好的實驗開發(fā)環(huán)境。也是科研、開發(fā)工作者的得力助手。
一)組成:
系統(tǒng)配置性能優(yōu)異的MY-228型51/96通用單片機仿真器。
適應Windows98/2000/xp等操作平臺的調(diào)試軟件。
實驗電路部分:
開放式4X6鍵盤/六位數(shù)碼管動態(tài)顯示電路;由16X2(或128X64)組成的LCD圖文實驗電路;16X16點陣電路; 8250、8251、8253、8255、8279、0809、0832、244/273、RS232/485、IC卡等常用芯片接口電路;小型直流電機、步進電機、繼電器、溫度壓力、電子音響電路喇叭、8MHZ頻率源模塊、開關邏輯電平輸入、輸出電路,ISP在線下載電路等。
二)主要特點:
(1)該實驗儀基于一種靈活多變開放式的構思,所有電路單元盡可能獨立開放,提高實驗的自由度,靈活性,各單元模塊可組成多種多樣功能各異的實驗電路,可給學生留下創(chuàng)造性的多彩發(fā)展空間,極大地提高了資源利用率,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應多種方式實驗提供可能。
(2)主機板留有擴展卡座,為用戶留下開發(fā)空間。
(3)該實驗儀系統(tǒng)集成MY-228型51/96通用單片機仿真器,64K數(shù)據(jù)空間、64K程序空間全部開放,不占用CPU資源,采用雙CPU模式,仿真CPU和實驗CPU獨立運行,軟件支持匯編、PL/M、C語言,性能極好。
(4)系統(tǒng)支持二種工作方式:一是聯(lián)機運行:在與上位軟件聯(lián)機的狀態(tài)下實現(xiàn)各種調(diào)試和行運的操作,二是脫機運行:系統(tǒng)配有管理監(jiān)控,在無仿真器狀態(tài)下,系統(tǒng)自動切換到脫機管理狀態(tài),用戶可輕松調(diào)用實驗程序的EPROM完成52個實驗。
三)實驗項目:
(一)軟件實驗
(1)清零程序;
(2)拆字程序;
(3)拼字程序;
(4)數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序;
(5)數(shù)據(jù)排序實驗;
(6)查找相同數(shù)據(jù)個數(shù);
(7)無符號雙字節(jié)快速乘法子程序;
(8)多分支程序;
(9)脈沖計數(shù)實驗;
(10)電腦時鐘實驗。
(二)硬件實驗
(1)P1口亮燈實驗;
(2)P1口轉彎燈實驗;
(3)P3.3口輸入,P1口輸出實驗;
(4)工業(yè)順序控制實驗;
(5)8255 A、B、C口輸出方波實驗;
(6)8255 PA口控制PB口;
(7)8255控制交通燈;
(8)簡單I/O擴展實驗;
(9)A/D0809轉換實驗;
(10)D/A0832轉換實驗;
(11)8279鍵盤顯示實驗;
X(12)通用打印機實驗;(選配)
X(13)微型打印機打印字符、曲線、漢字實驗;(選配)
(14)I2C儲存卡讀寫實驗;
(15)繼電器控制實驗;
(16)步進電機控制;
(17)8253方波實驗;
(18)小直流電機調(diào)速實驗;
(19)16X16 LED點陣顯示實驗;
(20) LCD液晶顯示實驗;
(21)8250可編程異步通訊接口實驗(自發(fā)自收);
(22)8251可編程通訊接口實驗(與PC機);
(23)單片機RS232/485串行發(fā)送實驗(雙機通訊);
(24)單片機RS232/485串行接收實驗(雙機通訊);
(25)溫度壓力實驗。
注:實驗項目前打X號為選配擴展實驗。