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MDD-1单片机学习板实验指导书

单片微型计算机以其体积小、价格低、使用方便、可靠性高等一系列优点,被广泛用于国防、工农业生产和商业管理等领域特别是近年来微處理器的讯速发展,它已渗透到人类生活的各个领域给人类世界带来了难以估量的变革。纵观单片微型机的发展可以明显地看出其正朝着两个方向进行:一方面,是朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机方向发展系统机以速度快、功能强、存储量大、软件丰富、输入/输出设备齐全为主要特点,采用高级语言编程适用于数据运算、文字信息处理、人工智能、网络通信等场合。另一方面在有些應用领域中,如智能化仪器仪表、通讯设备、自动控制设备、汽车电子乃至家用电器等要求的运算、控制功能相对并不很复杂,但对体積、成本、功耗等的要求却比较苛刻单片机在我们的工作、生活和学习中正在变得越来越重要。

在教学、实验和电子设计制作中单片機充当着重要的角色。目前市场上有关单片机的学习实验设备种类繁多,如开发板、实验板、实验仪、实验箱等但是普遍存在系列问題,由于大多数高校开的都是51系列单片机的课程一些高档的开发板与实际教学脱节,学生难以在短时间内接受而且价格昂贵;而一些低档的实验板缺少开发必需的应用模块,在实践中造成诸多不便

学习单片机离不开实验,以往单片机的实验往往依赖于仿真机和单片机學习系统价格昂贵,至使学习单片机的门槛很高很多人不能跨入单片机学习的大门。近年来随着FLASH型单片机的广泛应用,采用软件模擬加写片验证成为一种经济实用的实验方法尤其是随着单片机技术的发展,很多单片机都具有了ISP功能只要一根下载线即可以编程,即使不用仿真机、编程器也可以学习单片机,使得单片机入门门槛大为降低

我们根据当前的教学、实验、电子制作和指导电子设计大赛嘚经验,并考虑到成本问题我们设计了这一款功能齐全、使用方便、成本较低的MDD-1型51单片机学习板。该板采用模块化模式配备了丰富的硬件、MDD详细解读的实验内容和实验程序,可以让单片机学习者由浅入深、分层次进行实验激发学习兴趣,为进一步研究和开发单片机奠萣一个良好的基础该板与单片机编程软件和下载软件(免费提供)构成一个完整的单片机实验系统,该系统为51单片机的初学者提供了一個服务平台是学习和实践之间的一个桥梁。我们设计该开发该板是让单片机初学者达到“一板在手单片机学习无忧愁!”

第二章 学习板系统简介

(一)硬件介绍 1、系统框图

该学习板采用模块式结构,由13个模块组成其中包括11个配备模块和2个自选模块。如图1所示核心是單片机目标机,它是由Atmel公司的89S51芯片构成的单片机最小系统安装在零插拔底座上,拆装方便ISP串口下载模块由单片机源机和串口模块组成,其中单片机源机是AT89S51单片机串口模块是由MAX232和电容组成的串行通信单元,该模块主要是实现程序在线下载和通信实验的功能红外遥控是甴SAA3010T遥控器和HRM380017一体化红外接收头组成,实现信号的红外发射、传输和接收时钟单元是由DS1302芯片组成的时钟电路模块,主要完成电子时钟或者萬年历等实验项目静态显示部分可以实现6位数码显示,由6片串并转换芯片74164和6个共阴极8段数码管构成该部分特点是占用口线少,显示亮喥高LED发光管为8个独立的发光二极管,可以实现逻辑指示功能报警模块由蜂鸣器和驱动电路组成,可以实现某一任务的声音报警功能繼电器模块是由继电器和驱动电路组成,可以输出一路控制信号I2C模块以由24C04为核心的存储单元。电源指示控制部分实现+5V电源的开关控制、指示和温压功能自选模块的温度模

MDD-1单片机学习板实验指导书

块是由数字温度传感器DS18B20实现的温度采集单元。液晶显示模块是由2*16的字符液晶1602構成的显示单元

(液晶显示模块) ISP串口下载模块 静态 显示 单片机 串口 6位 源机 模块 PC LED 发光管 8个 红外遥控 报警 模块 时钟单元 继电器 模块 独立按鍵 I2C 模块 (温度模块) +5V 电源指示控制 单片机 目标机 注:括号内单元为自选模块

目标机为一个以89CS51单片机为核心的单片机最小系统,负责控制各个模块完成实验及相关操作。各模块接口与引脚分配如下: (1)P2口:8个发光二极管接; (2)P0.0~P0.3:4个独立按键;

(3)P0.4~P0.7:外扩展液晶模块数據线;

MDD-1单片机学习板实验指导书

(4)P1.0:J5短路冒为外扩展DS18B20数据线和DS1302复位线共用; (5)P1.1:J4短路冒,为24C01数据线和DS1302时钟线共用; (6)P1.2:J6短路冒為24C01时钟线和DS1302数据线共用; (7)P1.3:J9短路冒,为继电器控制端和液晶使能端共用; (8)P1.4:液晶模块读写控制端;

(9)P1.5:J7短路冒为液晶复位端囷下载线共用; (10)P1.6~P1.7:下载线;

(11)P3.0:J1短路冒,为下载线和串行通信线共用; (12)P3.1:J2短路冒为下载线和串行通信线共用; (13)P3.2:一体化紅外接收头; (14)P3.3:蜂鸣器驱动端;

(15)P3.4~P3.5:定时器/计数器预留接口; (16)P3.6:164串行显示数据线; (17)P3.7:164串行显示时钟线。

MDD-1单片机学习板实验指导书

3、ISP串口下载模块

ISP串口下载模块由单片机源机和串口模块组成其中单片机源机是AT89S51单片机,串口模块是由MAX232和电容组成的串行通信单元该模块主要是实现程序在线下载和通信实验的功能。其硬件电路原理图如下:

图3 ISP串口下载模块

红外接收单元由HRM380017一体化红外接收头组成接单片机的P3.2引脚;可配任何款式的红外遥控发射器,通过软件编程解码实现数据发射、传输和接收与单片机接口如图4所示。

MDD-1单片机学习板实验指导书

时钟单元是由DS1302芯片组成的时钟电路模块可以完成电子时钟或者万年历等实验项目。与单片机接口如图5所示 6、独立按键

在P0ロ的P0.0~P0.3接4个独立按键, 可以按照独立式非编码键盘进行编码 完成各种键盘控制实验。如图6所示 7、LED发光管

P2口外接8个发光LED,经过510Ω的电 阻连接到VCC当P2口输出为低电平时,对 应发光二极管点亮电路如图7所示。

图6 独立按键电路 图7 LED发光管电路 8、静态显示模块

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