多單片機控制系統開發平臺的製作方法
2023-05-30 15:11:31
專利名稱：多單片機控制系統開發平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單片機控制系統開發平臺，屬電子及測控領域。具體是一種
多單片機控制系統開發平臺。
背景技術：
當前單片機在電子及測控領域使用廣泛，已有多種開發板及開發套件，但都是針 對一種單片機系統。存在的不足是若需要更換不同的單片機則必需更換整個硬體平臺。
發明內容為解決已有技術的上述不足，本實用新型提供一種多單片機控制系統開發平臺， 主要是將多個單片機融入一個平臺，並開放其所有埠，同時提供矩陣鍵盤(4*4)，液晶顯 示(可配液晶模塊0CM128A64)，控制電路接口 (可直接接繼電器)等相關模塊，方便學習單 片機系統及開發實際工程應用。 本實用新型是以如下技術方案實現的包括按功能劃分的多個單片機系統模塊和
外圍模塊，外圍模塊包括LED指示燈模塊、紅外接口模塊、數碼管接口模塊、液晶模塊、矩陣
鍵盤模塊、8155擴展插座模塊、喇叭模塊、串口模塊和控制電路模塊；相同功能的模塊被設
置在一塊線路板內，各個模塊通過開放式端子相互連接。 由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是 1、融合了三種單片機系統，方便學習、調試及開發。 2、單片機之間可以互連通訊(串口 )。 3、將各功能模塊進行整合，強化了平臺的功能，提高了平臺的利用效率。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型結構框圖； 圖2是MCS51最小系統圖； 圖3是upsd3434最小系統圖； 圖4是LED指示燈模塊； 圖5是串口模塊； 圖6是數碼管模塊； 圖7是液晶模塊； 圖8是數字量輸出驅動電路。
具體實施方式
整個系統結構如圖1所示，由當前使用較廣的單片機Mcs51、Msp430、Upsd3434構 成多單片機系統，該系統的控制核心由三個單片機最小系統組成，每個單片機系統具有獨 立性，各個模塊可以通過開放式端子相互連接。 外圍模塊由LED指示燈、紅外接口、數碼管接口、液晶模塊、矩陣鍵盤、8155擴展 插座(進可直接插入8155行I/O 口擴展)、喇叭、串口、控制電路組成。由於Msp430及 Upsd3434單片機的I/O 口大多是3. 3v，因此外擴了一片轉換晶片lv4245。在連接上都採用了開放式結構，即連接到開放的端子上，可以方便地對模塊進行連接和拆除。 單片機最小系統模塊如圖2所示，是MCS51的最小系統圖，其中有Y1、C4、C5構成 振蕩電路，Kl、 R2、 C8構成復位電路。另外在P3 口加了 6個按鍵K2-K7以實現控制中的功 能調試，這些按鍵在使用P3 口的第二功能時不能使用，以防衝突。在線路板上該處的插座 可插入所有引腳兼容的MCS51晶片。 圖3所示為upsd3434的最小系統圖，系統由Yl、C5、C6、Ll、C4構成振蕩電路(注 該圖參考了 ST公司提供的接口電路)，其中L1、C4也可去掉。復位電路由R3、D1、S1、C7構 成，Sl實現手動復位。 如圖4所示的LED指示燈模塊使用八個發光二極體構成，在控制系統的調試中可 以檢測單片機埠的狀態，P15為開放式端子，與控制口連接方便。 如圖5所示的串口模塊該部分有兩塊構成，系統選用了 ST3232與MAX232CPE構 成串口電路，通訊端連接至開放埠 。可以在本平臺內直接進行串口通訊測試，這裡ST3232 構成的電路用於upsd3434以及MSP430F247，使用邏輯電位3. 3v， MAX232CPE用於連接 MCS51，使用5v電位。 數碼管模塊系統使用了 4個共陽極數碼管，部分電路如圖6所示，本模塊要求控 制電路要以動態掃描的方法來顯示數據。其中P3埠用於輸入數據，P6埠用於輸入掃 描的控制信號。 如圖7所示，液晶模塊選配了金鵬電子的液晶模塊0CM128*64 (也可支持其它液晶 模塊，但需單獨連線)，液晶的控制線電位為5v時，MCS51可直連，upsd3434當用PA、 PB 口 時也可直連，其它口則和MSP430F247 —樣要通過平臺內的電平轉換電路再連液晶控制接 口 。 RPAIl、 RPAI2為上拉電阻排，P2埠為數據線連接端，P3埠為控制線連接端。 紅外模塊該模塊有兩部分， 一個是upsd3434控制的TFDU4300實現紅外的收發， 另一個是MCS51控制的紅外發送電路，兩部分配合可實現紅外通訊的調試和開發。 4X4矩陣鍵盤模塊使用標準的4X4鍵盤連接方式並配有上拉電阻，4個行線和 4個列線連接到開放埠 。支持3. 3v和5v的兩種接口方式。 8155擴展模塊配有8155的插座並全部連接至開放埠 ，可以實現標準的1/0擴展。
喇叭模塊配有兩種不同的喇叭接口電路，可以實現控制電路的報警。
控制模塊該模塊由模擬量輸入電路、數字量輸出電路和數字量輸入電路三部分
組成。開關量配有隔離光藕，以實現與外部較高電壓電路部分的隔離。數字量輸出接口可
直接接繼電器(24v)，也可驅動步進電機或小型直流電機。 一個數字量輸出驅動電路如圖8
所示，7407的13腳接開放埠 (可接單片機控制)光藕U16隔離後續電路，其後的三極體
9013驅動繼電器。
權利要求一種多單片機控制系統開發平臺，其特徵是，包括按功能劃分的多個單片機系統模塊和外圍模塊，外圍模塊包括LED指示燈模塊、紅外接口模塊、數碼管接口模塊、液晶模塊、矩陣鍵盤模塊、8155擴展插座模塊、喇叭模塊、串口模塊和控制電路模塊；相同功能的模塊被設置在一塊線路板內，各個模塊通過開放式端子相互連接；每個單片機系統具有獨立性。
2. 根據權利要求1所述的多單片機控制系統開發平臺，其特徵是，多單片機系統由當 前使用較廣的單片機Mcs51、Msp430、Upsd3434構成；模塊的控制核心由三個單片機最小系 統組成。
專利摘要本實用新型涉及一種多單片機控制系統開發平臺，屬電子及測控領域。包括按功能劃分的多個單片機系統模塊和外圍模塊，外圍模塊包括LED指示燈模塊、紅外接口模塊、數碼管接口模塊、液晶模塊、矩陣鍵盤模塊、8155擴展插座模塊、喇叭模塊、串口模塊和控制電路模塊；相同功能的模塊被設置在一塊線路板內，各個模塊通過開放式端子相互連接；每個單片機系統具有獨立性。優點是本實用新型的優點是方便對多種單片機的學習及調試、開發，更換不同的單片機無需再更換硬體平臺，具有開放端子，相互連接方便。
文檔編號G05B19/042GK201508475SQ200920232870
公開日2010年6月16日 申請日期2009年7月24日 優先權日2009年7月24日
發明者樊兆峰 申請人:徐州工程學院