一種單片機實驗平臺的裝置的製作方法

2023-05-30 15:05:31 3

專利名稱：一種單片機實驗平臺的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種單片機實驗平臺的裝置，特別是一種用於單片機教學實驗的單片機實驗平臺的裝置。
背景技術：
單片機開發平臺品種繁多，各有千秋；然而，許多年以來，單片機技術成了少數人的「專區」，制約了單片機技術的應用與發展；找到一種性價比高，開發的軟硬體平臺價格低廉，而更主要的是能夠讓只要具有初高中水平的人員就能夠學會學懂的開發平臺更是難上加難。

發明內容
本發明的目的在於提供一種單片機實驗平臺的裝置，它可以作為單片機開發平臺教學演示板，性價比高，開發的軟硬體平臺價格低廉，直觀，易於幫助初學者理解、使用。
一種單片機實驗平臺的裝置，它包括單片機模塊1、變換彩燈模塊2、數碼顯示模塊3、數碼管顯示模塊4、電機模塊5、音響模塊6和輸入/輸出模塊7，其中所述單片機模塊1包括單片機D1、晶體電路、接口電路和25芯插頭DB1，單片機D1採用ATMEL公司系列晶片，如AT90S8515，晶體電路包括4MHZ晶體X1、電阻器R1、電容器C2、C3，晶體X1的兩端與單片機D1的外部時鐘輸入端相連，該單片機D1的外部通信埠通過由型號為74HC244的集成電路及所述輸入/輸出模塊7包括一端分別與單片機D1的一個埠相連的八芯連接器PA、PB、PC、PD和一個為各部分電路提供直流供電電源的電源接口；所述變換彩燈模塊2包括8個或8個以上發光二極體，各發光二極體的陰極分別與連接器PA的一個埠相連，陽極分別通過一個限流電阻器與電源正極相連；所述數碼顯示模塊3包括一個液晶顯示器LCD和矩陣顯示器，所述液晶顯示器LCD的各驅動埠通過連接器PA與所述單片機D1的對應埠相連，矩陣顯示器所述由一個8*8發光二極體矩陣構成，其中每一列發光二極體的陽極並聯後通過一個限流電阻器與連接器PA的一個埠相連，每一行發光二極體的陰極並聯後與連接器PC的一個埠相連；所述數碼管顯示模塊4包括兩個8段數碼顯示管，數碼顯示管的相應埠並聯後分別與連接器PB的一個埠相連；所述電機模塊5包括直流電機A、B、C、D，驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4和驅動電阻器R3、R4、R5、R6，直流電機A、B、C、D線圈的一端與電源正極相連，另一端分別與驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4的集電極相連，驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4的發射極與電源地相連，基極分別通過驅動電阻器R3、R4、R5、R6與連接器PC的一個埠相連；所述音響模塊6包括一個喇叭SP、短路塊Z，喇叭SP的一端與電源地相連，另一端與短路塊Z的一端相連，短路塊Z的另一端與連接器PA的一個埠相連。
本發明完全模塊化，單片機模塊和輸入/輸出模塊與其它各個模塊可以靈活組織配合完成不同的任務，編程能力強大，顯示直觀易懂；電路簡潔明了，非常適合作為單片機初學者的輔助教學實踐平臺。


圖1為本發明的單片機模塊和輸入/輸出模塊電路原理圖；圖2為本發明的數碼顯示模塊的液晶顯示器電路原理圖；圖3為本發明的數碼顯示模塊的發光二極體矩陣電路原理圖；圖4為本發明的電機模塊電路原理圖；圖5為本發明的變換彩燈模塊電路原理圖；圖6為本發明的數碼管顯示模塊電路原理圖；圖7為本發明的音響模塊電路原理圖。
具體實施例方式
如圖1-圖7所示，它包括單片機模塊1、變換彩燈模塊2、數碼顯示模塊3、數碼管顯示模塊4、電機模塊5、音響模塊6和輸入/輸出模塊7，其中所述單片機模塊1包括單片機D1、晶體電路、接口電路和25芯插頭DB1，單片機D1採用ATMEL公司系列晶片，如AT90S8515，晶體電路包括4MHZ晶體X1、電阻器R1、電容器C2、C3，晶體X1的兩端與單片機D1的外部時鐘輸入端相連，該單片機D1的外部通信埠通過由型號為74HC244的集成電路及外圍元器件構成的接口電路與25芯插頭DB1相連；所述輸入/輸出模塊7包括一端分別與單片機D1的一個埠相連的八芯連接器PA、PB、PC、PD和一個為各部分電路提供直流供電電源的電源接口；所述變換彩燈模塊2包括8個或8個以上發光二極體，各發光二極體的陰極分別與連接器PA的一個埠相連，陽極分別通過一個限流電阻器與電源正極相連；所述數碼顯示模塊3包括一個液晶顯示器LCD和矩陣顯示器，所述液晶顯示器LCD的各驅動埠通過連接器PA與所述單片機D1的對應埠相連，矩陣顯示器所述由一個8*8發光二極體矩陣構成，其中每一列發光二極體的陽極並聯後通過一個限流電阻器與連接器PA的一個埠相連，每一行發光二極體的陰極並聯後與連接器PC的一個埠相連；所述數碼管顯示模塊4包括兩個8段數碼顯示管，數碼顯示管的相應埠並聯後分別與連接器PB的一個埠相連；所述電機模塊5包括直流電機A、B、C、D，驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4和驅動電阻器R3、R4、R5、R6，直流電機A、B、C、D線圈的一端與電源正極相連，另一端分別與驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4的集電極相連，驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4的發射極與電源地相連，基極分別通過驅動電阻器R3、R4、R5、R6與連接器PC的一個埠相連；所述音響模塊6包括一個喇叭SP、短路塊Z，喇叭SP的一端與電源地相連，另一端與短路塊Z的一端相連，短路塊Z的另一端與連接器PA的一個埠相連。
本發明外殼全為有機玻璃，可透過玻璃清晰地看到其結構不結構內部結構，對單片機有一個初步的了解。各組件為模塊化設計，也就是將各個電子元件分做；選用AVR單片機主晶片為ATMAL公司的產品AT90S8515或ATmega8515，此晶片性能好，功能強大，適用於本系統。變幻彩燈是由多排發光二極體組成的。在單片機的程序控制下間歇發光，產生霓虹燈似的彩燈效果。不同的程序變化不同。數碼顯示器核心為LCD與矩陣式顯示器，配合不同的程序顯示出不同的文字變換效果。八位數碼管顯示箱核心是兩塊八位數碼管，由程序控制可顯示時間的效果。電機和音響也皆有單片機控制產生不同效果。而感應輸入和輸出插口可配合各感應元件單片機對以上各個盒子(除單片機盒子)機芯控制。
權利要求
1.一種單片機實驗平臺的裝置，它包括單片機模塊(1)、變換彩燈模塊(2)、數碼顯示模塊(3)、數碼管顯示模塊(4)、電機模塊(5)、音響模塊(6)和輸入/輸出模塊(7)，其特徵在於所述單片機模塊(1)包括單片機D1、晶體電路、接口電路和25芯插頭DB1，單片機D1採用ATMEL公司系列晶片，晶體電路包括4MHZ晶體X1、電阻器R1、電容器C2、C3，晶體X1的兩端與單片機D1的外部時鐘輸入端相連，該單片機D1的外部通信埠通過由型號為74HC244的集成電路及外圍元器件構成的接口電路與25芯插頭DB1相連；所述輸入/輸出模塊(7)包括一端分別與單片機D1的一個埠相連的八芯連接器PA、PB、PC、PD和一個為各部分電路提供直流供電電源的電源接口；所述變換彩燈模塊(2)包括8個或8個以上發光二極體，各發光二極體的陰極分別與連接器PA的一個埠相連，陽極分別通過一個限流電阻器與電源正極相連；所述數碼顯示模塊(3)包括一個液晶顯示器LCD和矩陣顯示器，所述液晶顯示器LCD的各驅動埠通過連接器PA與所述單片機D1的對應埠相連，矩陣顯示器所述由一個8*8發光二極體矩陣構成，其中每一列發光二極體的陽極並聯後通過一個限流電阻器與連接器PA的一個埠相連，每一行發光二極體的陰極並聯後與連接器PC的一個埠相連；所述數碼管顯示模塊(4)包括兩個8段數碼顯示管，數碼顯示管的相應埠並聯後分別與連接器PB的一個埠相連；所述電機模塊(5)包括直流電機A、B、C、D，驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4和驅動電阻器R3、R4、R5、R6，直流電機A、B、C、D線圈的一端與電源正極相連，另一端分別與驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4的集電極相連，驅動三極體Q1、Q2、Q3、Q4的發射極與電源地相連，基極分別通過驅動電阻器R3、R4、R5、R6與連接器PC的一個埠相連；所述音響模塊(6)包括一個喇叭SP、短路塊Z，喇叭SP的一端與電源地相連，另一端與短路塊Z的一端相連，短路塊Z的另一端與連接器PA的一個埠相連。
全文摘要
一種單片機實驗平臺的裝置，包括由單片機及其外圍電路構成的單片機模塊，由八芯連接器PA、PB、PC、PD和電源接口構成的輸入/輸出模塊，由8個或8個以上發光二極體構成的變換彩燈模塊，由一個液晶顯示器LCD和8＊8發光二極體矩陣顯示器構成的數碼顯示模塊，由兩個8段數碼顯示管構成的數碼管顯示模塊，由四個直流電機、驅動三極體和驅動電阻器構成的電機模塊，由喇叭、短路塊構成的音響模塊，單片機模塊的各輸入/輸出端分別通過輸入/輸出模塊與其它各模塊相連。其編程能力強大，顯示直觀易懂；電路簡潔明了，非常適合作為單片機初學者的輔助教學實踐平臺。
文檔編號G09B25/00GK1889149SQ2005100273
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月30日 優先權日2005年6月30日
發明者吳俊宏, 吳強 申請人:上海市延安中學