多模塊單片機學習系統的製作方法
2023-05-05 20:17:56 2
專利名稱：多模塊單片機學習系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及單片機學習系統，具體涉及一種51系列單片機和多種功其它模塊組合在一起，經編程，能實現流水燈、動態數顯、靜態數顯、音樂編輯、AD轉換、DA轉換、數顯時鐘、鍵盤矩陣等等，主要應用在單片機學習者及其大學專業學習之用的多模塊單片機學習系統。
背景技術：
傳統的單片機學習系統一般只有單一或少數幾個通用的學習功能，不能滿足更多功能模塊的學習用操作。
發明內容針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種能夠滿足多種功能模塊學習的多模塊單片機學習系統。為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案一種多模塊單片機學習系統， 包括51單片機及其外圍電路，其特徵在於還包括有功能學習模塊，所述外圍電路包括電源接口、復位電路、晶體振蕩電路，I/O埠 JP6、I/0埠 JP7、I/0埠 JP8、I/0埠 JP10， 程序輸入埠 JP9，以及EA埠、ALE埠、PSEN埠。通過採用上述技術方案，可以將多種功能學習模塊與51單片機及其外圍電路整合在一塊學習板上，各種功能學習模塊通過與51單片機不同埠連接，便可對各種功能學習模塊進行學習。本實用新型進一步設置為所述功能學習模塊包括有靜態計數模塊、動態計數模塊、跑馬燈模塊、並行輸入串行輸出模塊、串口通訊模塊、I2C總線模塊、萬年曆模塊、擴展輸出模塊、模數轉換模塊、數模轉換模塊、矩陣鍵盤模塊、繼電器與音樂模塊、液晶顯示模塊、 LED點陣模塊。本實用新型還進一步設置為所述靜態計數模塊包括四個單獨的七段顯示數碼管，四塊七段解碼器LS164，以及數據輸入口 DATA和鍾輸入口 CLK ；動態計數模塊包括電源電壓輸入電路，兩塊四位七段數碼管，八隻數據驅動三極體，筆畫輸入接口 JPll和數據輸入接口 JP12 ；跑馬燈模塊包括八隻發光二極體，八隻限流電阻和數據輸入接口 JP14 ；並行輸入串行輸出模塊包括八位移位寄存器晶片74LS165，並行輸入接口 JP5和串口輸出埠 J2，串口輸出埠 J2包括埠 CLK、埠 S/L、埠 QH ；串口通訊模塊包括遠離距串行通訊接口電路RS232，由四個電容和二隻電阻，九芯插座，MAX232晶片，+ 5V的電源電壓組成以聯接51單片機和PC機間的通訊；I2C總線模塊包括MC02晶片，數據口 J6和+ 5V電源組成，數據口 J6包括數據口 SCL、數據口 SDA ；萬年曆模塊包括時鐘晶片DS1320，32. 768KHZ 晶體振動器和其配套使用的兩個負載電容，三隻上拉電阻，備用電池，十5V的電源電壓及輸出輸入接口 J7，輸出輸入接口 J7包括輸出輸入接口 SCLK、輸出輸入接口 I/O、輸出輸入接口 RST ；擴展輸出模塊包括擴展晶片82C55，地址鎖存器74LS373，四組I/O 口 JP16、JP17、JP18、JP19，+ 5V供電電壓；模數轉換模塊包括模數轉換電路晶片ADC0809CCN，+ 5V的供電電壓，模擬量輸入口 J9，數字量輸出口 JP13，地址線插座ADA、地址線插座ADB、 地址線插座ADC和時鐘、控制插座JlO ；數模轉換模塊包括數摸轉晶片DAC0832，線性放大電路LM324A，+ 5V供電電壓，數字輸入接口 JP2和模擬量輸出接口 J3 ；矩陣鍵盤模塊包括16隻按鈕開關，四個上拉電阻和數據接口 JP20，以及接口 JP16 ；繼電器與音樂模塊包括 ULN2003A，功放電路LM386，音量控制電路，數據輸入接口 JP3，直流電機控制輸出接口 J4， 步進電機控制輸出J0，繼電器電路和LED顯示；液晶顯示模塊包括液晶顯示屏插座，接口 JP15與接口 J12，背光亮度調整電路，上拉排阻，液晶顯示屏插座7腳至13腳與接口 JP15 相聯接，為數據輸I/O接口，接口 J12與4至6腳相聯接，分別為R/S、R/W，E端；LED點陣模塊包括上拉排阻，LED顯示器，接口 JP0、接口 JPJ。 通過採用上述技術方案，用杜幫線將51單片機中I/O埠 JPlO的3腳接靜態計數模塊中的數據輸入口 DATA，JPlO的4腳接靜態計數模塊中的鐘輸入口 CLK，便可對靜態計數模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP8與動態計數模塊中的筆畫輸入接口 JPll相聯接，51單片機中I/O埠 JP7與動態計數模塊中的數據輸入接口 JP12相聯接，便可對動態計數模塊進行學習；將51單片機中I/O埠 JP8與跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14用數據線聯接起來，便可對跑馬燈模塊進行學習；將51單片機中I/O埠 JP8 與跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14相聯接，51單片機中I/O埠 JPlO的4腳接並行輸入串行輸出模塊中的埠 CLK，5腳接埠 S/L，3腳接埠 QH，並行輸入串行輸出模塊中並行輸入接口 JP5的3、4、5、6腳分別接矩陣鍵盤模塊的數據接口 JP20的3、4、5、6腳，矩陣鍵盤模塊中的接口 J16短路，便可對並行輸入串行輸出模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP8聯接跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14，用串口線將電腦和串口通訊模塊中的九芯插座DB9聯接，便可對串口通訊模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP7聯接跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14，I2C總線模塊中的數據口 SCL與51單片機中 I/O埠 JPlO的8腳、數據口 SDA與6腳相聯接；便可對I2C總線模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6聯接液晶顯示模塊的接口 JP15，51單片機中I/O埠 JP8聯接矩陣鍵盤模塊的數據接口 JP20，51單片機中I/O埠 JP7的3腳接液晶顯示模塊中的接口 J12的3腳，JP7的4腳接接口 J12的2腳，JP7的5腳接接口 J12的1腳，萬年曆模塊中的輸出輸入接口接51單片機中I/O埠 JP7的7腳，萬年曆模塊中的I/O接51單片機中I/ 0埠 JP7的8腳，萬年曆模塊中的輸出輸入接口接RST接51單片機中I/O埠 JP7的6 腳，便可對萬年曆模塊進行學習；用數據線聯接51單片機中I/O埠 JP8和擴展輸出模塊的JP18，擴展輸出模塊中JD的1 一 6號針，可分別可從JP16、JP17、JP18 口輸出和JP18輸入信號相同的信號，便可對擴展輸出模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6 和模數轉換模塊中的數字量輸出口 JP13聯接起來，聯接51單片機中I/O埠 JP8和跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14，模數轉換模塊中OUT接口聯接模數轉換模塊中模擬量輸入口 J9的1腳，51單片機中I/O埠 JP7的3腳接模數轉換模塊中時鐘、控制插座JlO的2， 51單片機中I/O埠 JP7的4腳接時鐘、控制插座JlO的1腳；51單片機中I/O埠 JP7 的5腳接時鐘、控制插座JlO的3腳；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6和數模轉換模塊中的數字輸入接口 JP2相聯接，用杜幫線聯接51單片機中I/O埠 JP7的10腳和數模轉換模塊中模擬量輸出接口 J3的3腳，模擬量輸出接口 J3的2腳聯接51單片機中I/O埠JP8的9腳，便可對數模轉換模塊進行學習；51單片機中I/O埠 JP8的3、4、5、6腳分別接矩陣鍵盤模塊中數據接口 JP20的3、4、5、6腳，便可對矩陣鍵盤模塊進行學習；用杜幫線聯接51單片機中I/O埠 JP8的8腳和繼電器與音樂模塊的數據輸入接口 JP3的9腳，便可作為繼電器的演試，用杜幫線聯接51單片機中I/O埠 JP8的7腳和繼電器與音樂模塊的數據輸入接口 JP3的8腳，便可作為音樂的演試；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6和液晶顯示模塊中的接口 JP15聯接，51單片機中I/O埠 JP7的3腳接液晶顯示模塊中接口 J12的2腳，51單片機中I/O埠 JP7的4腳接接口 J12的2腳，51單片機中I/O埠 JP7 的5腳接接口 J12的1腳，便可對液晶顯示模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6聯接LED點陣模塊中的接口 JP0，51單片機中I/O埠 JP7聯接LED點陣模塊中的接口 JPJ，便可對LED點陣模塊進行學習。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0010]圖1為本實用新型實施例51單片機及其外圍電路圖；[0011]圖2為本實用新型實施例靜態計數模塊電路圖；[0012]圖3為本實用新型實施例動態計數模塊電路圖；[0013]圖4為本實用新型實施例跑馬燈模塊電路圖；[0014]圖5為本實用新型實施例並行輸入串行輸出模塊電路圖[0015]圖6為本實用新型實施例串口通訊模塊電路圖；[0016]圖7為本實用新型實施例I2C總線模塊電路圖；[0017]圖8為本實用新型實施例萬年曆模塊電路圖；[0018]圖9為本實用新型實施例擴展輸出模塊電路圖；[0019]圖10為本實用新型實施例模數轉換模塊電路圖；[0020]圖11為本實用新型實施例數模轉換模塊電路圖；[0021]圖12為本實用新型實施例矩陣鍵盤模塊電路圖；[0022]圖13為本實用新型實施例繼電器與音樂模塊電路圖；[0023]圖14為本實用新型實施例液晶顯示模塊電路圖；[0024]圖15為本實用新型實施例LED點陣模塊電路圖。
具體實施方式參見附圖1至15，本實用新型公開的多模塊單片機學習系統，包括51單片機及其外圍電路，還包括有功能學習模塊，功能學習模塊包括有靜態計數模塊、動態計數模塊、跑馬燈模塊、並行輸入串行輸出模塊、串口通訊模塊、I2C總線模塊、萬年曆模塊、擴展輸出模塊、模數轉換模塊、數模轉換模塊、矩陣鍵盤模塊、繼電器與音樂模塊、液晶顯示模塊、LED點陣模塊，所述外圍電路包括電源接口、復位電路、晶體振蕩電路，I/O埠 JP6、I/O埠 JP7、 I/O埠 JP8、I/O埠 JP10，程序輸入埠 JP9，以及EA埠、ALE埠、PSEN埠。通過採用上述技術方案，可以將多種功能學習模塊與51單片機及其外圍電路整合在一塊學習板上，各種功能學習模塊通過與51單片機不同埠連接，便可對各種功能學習模塊進行學習。[0026]靜態計數模塊包括四個單獨的七段顯示數碼管，四塊七段解碼器LS164，以及數據輸入口 DATA和鍾輸入口 CLK ；動態計數模塊包括電源電壓輸入電路，兩塊四位七段數碼管， 八隻數據驅動三極體，筆畫輸入接口 JPll和數據輸入接口 JP12 ；跑馬燈模塊包括八隻發光二極體，八隻限流電阻和數據輸入接口 JP14 ；並行輸入串行輸出模塊包括八位移位寄存器晶片74LS165，並行輸入接口 JP5和串口輸出埠 J2，串口輸出埠 J2包括埠 CLK、埠 S/L、埠 QH;串口通訊模塊包括遠離距串行通訊接口電路RS232，由四個電容和二隻電阻， 九芯插座，MAX232晶片，+ 5V的電源電壓組成以聯接51單片機和PC機間的通訊；I2C總線模塊包括MC02晶片，數據口 J6和+ 5V電源組成，數據口 J6包括數據口 SCL、數據口 SDA ； 萬年曆模塊包括時鐘晶片DS1320，32. 768KHZ晶體振動器和其配套使用的兩個負載電容， 三隻上拉電阻，備用電池，+ 5V的電源電壓及輸出輸入接口 J7，輸出輸入接口 J7包括輸出輸入接口 SCLK、輸出輸入接口 I/O、輸出輸入接口 RST ；擴展輸出模塊包括擴展晶片82C55， 地址鎖存器74LS373，四組I/O 口 JP16、JP17、JP18、JP19，+ 5V供電電壓；模數轉換模塊包括模數轉換電路晶片ADC0809CCN，+ 5V的供電電壓，模擬量輸入口 J9，數字量輸出口 JP13， 地址線插座ADA、地址線插座ADB、地址線插座ADC和時鐘、控制插座JlO ；數模轉換模塊包括數摸轉晶片DAC0832，線性放大電路LM324A，+ 5V供電電壓，數字輸入接口 JP2和模擬量輸出接口 J3 ；矩陣鍵盤模塊包括16隻按鈕開關，四個上拉電阻和數據接口 JP20，以及接口 JP16 ；繼電器與音樂模塊包括ULN2003A，功放電路LM386，音量控制電路，數據輸入接口 JP3，直流電機控制輸出接口 J4，步進電機控制輸出J0，繼電器電路和LED顯示；液晶顯示模塊包括液晶顯示屏插座，接口 JP15與接口 J12，背光亮度調整電路，上拉排阻，液晶顯示屏插座7腳至13腳與接口 JP15相聯接，為數據輸I/O接口，接口 J12與4至6腳相聯接，分別為R/S、R/W，E端；LED點陣模塊包括上拉排阻，LED顯示器，接口 JP0、接口 JPJ。通過採用上述技術方案，用杜幫線將51單片機中I/O埠 JPlO的3腳接靜態計數模塊中的數據輸入口 DATA，JPlO的4腳接靜態計數模塊中的鐘輸入口 CLK，便可對靜態計數模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP8與動態計數模塊中的筆畫輸入接口 JPll相聯接，51單片機中I/O埠 JP7與動態計數模塊中的數據輸入接口 JP12相聯接，便可對動態計數模塊進行學習；將51單片機中I/O埠 JP8與跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14用數據線聯接起來，便可對跑馬燈模塊進行學習；將51單片機中I/O埠 JP8 與跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14相聯接，51單片機中I/O埠 JPlO的4腳接並行輸入串行輸出模塊中的埠 CLK，5腳接埠 S/L，3腳接埠 QH，並行輸入串行輸出模塊中並行輸入接口 JP5的3、4、5、6腳分別接矩陣鍵盤模塊的數據接口 JP20的3、4、5、6腳，矩陣鍵盤模塊中的接口 J16短路，便可對並行輸入串行輸出模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP8聯接跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14，用串口線將電腦和串口通訊模塊中的九芯插座DB9聯接，便可對串口通訊模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP7聯接跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14，I2C總線模塊中的數據口 SCL與51單片機中 I/O埠 JPlO的8腳、數據口 SDA與6腳相聯接；便可對I2C總線模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6聯接液晶顯示模塊的接口 JP15，51單片機中I/O埠 JP8聯接矩陣鍵盤模塊的數據接口 JP20，51單片機中I/O埠 JP7的3腳接液晶顯示模塊中的接口 J12的3腳，JP7的4腳接接口 J12的2腳，JP7的5腳接接口 J12的1腳，萬年曆模塊中的輸出輸入接口接51單片機中I/O埠 JP7的7腳，萬年曆模塊中的I/O接51單片機中I/0埠 JP7的8腳，萬年曆模塊中的輸出輸入接口接RST接51單片機中I/O埠 JP7的6 腳，便可對萬年曆模塊進行學習；用數據線聯接51單片機中I/O埠 JP8和擴展輸出模塊的JP18，擴展輸出模塊中JD的1 一 6號針，可分別可從JP16、JP17、JP18 口輸出和JP18輸入信號相同的信號，便可對擴展輸出模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6 和模數轉換模塊中的數字量輸出口 JP13聯接起來，聯接51單片機中I/O埠 JP8和跑馬燈模塊中的數據輸入接口 JP14，模數轉換模塊中OUT接口聯接模數轉換模塊中模擬量輸入口 J9的1腳，51單片機中I/O埠 JP7的3腳接模數轉換模塊中時鐘、控制插座JlO的2， 51單片機中I/O埠 JP7的4腳接時鐘、控制插座JlO的1腳；51單片機中I/O埠 JP7 的5腳接時鐘、控制插座JlO的3腳；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6和數模轉換模塊中的數字輸入接口 JP2相聯接，用杜幫線聯接51單片機中I/O埠 JP7的10腳和數模轉換模塊中模擬量輸出接口 J3的3腳，模擬量輸出接口 J3的2腳聯接51單片機中I/O埠 JP8的9腳，便可對數模轉換模塊進行學習；51單片機中I/O埠 JP8的3、4、5、6腳分別接矩陣鍵盤模塊中數據接口 JP20的3、4、5、6腳，便可對矩陣鍵盤模塊進行學習；用杜幫線聯接51單片機中I/O埠 JP8的8腳和繼電器與音樂模塊的數據輸入接口 JP3的9腳，便可作為繼電器的演試，用杜幫線聯接51單片機中I/O埠 JP8的7腳和繼電器與音樂模塊的數據輸入接口 JP3的8腳，便可作為音樂的演試；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6和液晶顯示模塊中的接口 JP15聯接，51單片機中I/O埠 JP7的3腳接液晶顯示模塊中接口 J12的2腳，51單片機中I/O埠 JP7的4腳接接口 J12的2腳，51單片機中I/O埠 JP7 的5腳接接口 J12的1腳，便可對液晶顯示模塊進行學習；用數據線將51單片機中I/O埠 JP6聯接LED點陣模塊中的接口 JP0，51單片機中I/O埠 JP7聯接LED點陣模塊中的接口 JPJ，便可對LED點陣模塊進行學習。
權利要求1.一種多模塊單片機學習系統，包括51單片機及其外圍電路，其特徵在於還包括有功能學習模塊，所述外圍電路包括電源接口、復位電路、晶體振蕩電路，以及與功能學習模塊相連接的I/O埠 JP6、I/O埠 JP7、I/O埠 JP8、I/O埠 JP10，程序輸入埠 JP9， 以及EA埠、ALE埠、PSEN埠。
2.根據權利要求1所述的多模塊單片機學習系統，其特徵在於所述功能學習模塊包括有靜態計數模塊、動態計數模塊、跑馬燈模塊、並行輸入串行輸出模塊、串口通訊模塊、 I2C總線模塊、萬年曆模塊、擴展輸出模塊、模數轉換模塊、數模轉換模塊、矩陣鍵盤模塊、繼電器與音樂模塊、液晶顯示模塊、LED點陣模塊。
3.根據權利要求2所述的多模塊單片機學習系統，其特徵在於所述靜態計數模塊包括四個單獨的七段顯示數碼管，四塊七段解碼器LS164，以及數據輸入口 DATA和鍾輸入口 CLK ；動態計數模塊包括電源電壓輸入電路，兩塊四位七段數碼管，八隻數據驅動三極體，筆畫輸入接口 JPll和數據輸入接口 JP12 ；跑馬燈模塊包括八隻發光二極體，八隻限流電阻和數據輸入接口 JP14 ； 並行輸入串行輸出模塊包括八位移位寄存器晶片74LS165，並行輸入接口 JP5和串口輸出埠 J2，串口輸出埠 J2包括埠 CLK、埠 S/L、埠 QH;串口通訊模塊包括遠離距串行通訊接口電路RS232，由四個電容和二隻電阻，九芯插座，MAX232晶片，+ 5V的電源電壓組成以聯接51單片機和PC機間的通訊；I2C總線模塊包括MC02晶片，數據口 J6和+ 5V電源組成，數據口 J6包括數據口 SCL、 數據口 SDA ；萬年曆模塊包括時鐘晶片DS1320，32. 768KHZ晶體振動器和其配套使用的兩個負載電容，三隻上拉電阻，備用電池，+ 5V的電源電壓及輸出輸入接口 J7，輸出輸入接口 J7包括輸出輸入接口 SCLK、輸出輸入接口 I/O、輸出輸入接口 RST ；擴展輸出模塊包括擴展晶片82C55，地址鎖存器74LS373，四組I/O 口 JP16、JP17、JP18、 JP19，+ 5V供電電壓；模數轉換模塊包括模數轉換電路晶片ADC0809CCN，+ 5V的供電電壓，模擬量輸入口 J9，數字量輸出口 JP13，地址線插座ADA、地址線插座ADB、地址線插座ADC和時鐘、控制插座 JlO ；數模轉換模塊包括數摸轉晶片DAC0832，線性放大電路LM324A，+ 5V供電電壓，數字輸入接口 JP2和模擬量輸出接口 J3 ；矩陣鍵盤模塊包括16隻按鈕開關，四個上拉電阻和數據接口 JP20，以及接口 JP16 ； 繼電器與音樂模塊包括ULN2003A，功放電路LM386，音量控制電路，數據輸入接口 JP3， 直流電機控制輸出接口 J4，步進電機控制輸出J0，繼電器電路和LED顯示；液晶顯示模塊包括液晶顯示屏插座，接口 JP15與接口 J12，背光亮度調整電路，上拉排阻，液晶顯示屏插座7腳至13腳與接口 JP15相聯接，為數據輸I/O接口，接口 J12與4至 6腳相聯接，分別為R/S、R/W，E端；LED點陣模塊包括上拉排阻，LED顯示器，接口 JP0、接口 JPJ。
專利摘要本實用新型涉及一種多模塊單片機學習系統，包括51單片機及其外圍電路，其特徵在於還包括有功能學習模塊，所述外圍電路包括電源接口、復位電路、晶體振蕩電路，I/O埠JP6、I/O埠JP7、I/O埠JP8、I/O埠JP10，程序輸入埠JP9，以及EA埠、ALE埠、PSEN埠。本實用新型技術方案，可以將多種功能學習模塊與51單片機及其外圍電路整合在一塊學習板上，各種功能學習模塊通過與51單片機不同埠連接，便可對各種功能學習模塊進行學習。
文檔編號G09B19/00GK202177990SQ20112014188
公開日2012年3月28日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者倪孔釋, 劉剛, 李世紅, 金豔, 陳立彬 申請人:溫州科技職業學院