基于stc單片機的便攜式實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子應(yīng)用技術(shù)的實驗設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于STC單片機的便攜式實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微機原理與接口技術(shù)課程是計算機、電子、通信類專業(yè)在電子應(yīng)用技術(shù)方面的基礎(chǔ)課程，主要研宄微型計算機的組成、原理和外設(shè)接口，具有很強的實踐性。微機原理與接口的設(shè)計處于計算機層次結(jié)構(gòu)中的最底層，其屬于計算機的內(nèi)核，是構(gòu)成計算機和其它數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)，因此要求學生不僅需要掌握基本原理，更重要的是需要鍛煉學生的實際操作和動手能力。但是目前針對微機原理與接口實驗大都采用面包板式的實驗箱，其具有以下的問題:1)需額外配備下載線、電源線、串口線等，制作成本高，使得實驗設(shè)備相對來說處于緊缺狀態(tài)，實際教學過程中通常是由多個學生共同使用一臺實驗箱，無法滿足目前創(chuàng)新性實踐教學改革中每個學生一臺實驗箱的需求，不利于引導(dǎo)與促進學生參與實踐訓練的興趣；2)所包含的資源有限，僅能進行特定的實驗，無法滿足多種實驗課程的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、制作成本低、能夠?qū)崿F(xiàn)多種微機原理與接口實驗、使用及攜帶方便的基于STC單片機的便攜式實驗裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為:
[0005]一種基于STC單片機的便攜式實驗裝置，包括:設(shè)置在線路板上的STC單片機模塊、USB接口模塊、按鍵輸入模塊、結(jié)果顯示模塊以及實驗?zāi)K，所述STC單片機模塊通過USB接口模塊與實驗PC機連接，所述按鍵輸入模塊、所述結(jié)果顯示模塊以及所述實驗?zāi)K分別與所述STC單片機模塊連接；所述實驗?zāi)K包括紅外通信單元、RS-485通信單元、霍爾傳感器、振動傳感器、步進電機驅(qū)動單元以及EEPROM存儲器單元。
[0006]作為本實用新型的進一步改進:所述USB接口模塊為具有下載、串口數(shù)據(jù)通信以及單一電源供電功能的Min1-USB接口。
[0007]作為本實用新型的進一步改進:所述實驗?zāi)K還包括實時時鐘單元。
[0008]作為本實用新型的進一步改進:所述實驗?zāi)K還包括蜂鳴器單元。
[0009]作為本實用新型的進一步改進:所述實驗?zāi)K還包括收音機單元。
[0010]作為本實用新型的進一步改進:所述實驗?zāi)K還塊包括光敏傳感器和熱敏傳感器。
[0011]作為本實用新型的進一步改進:所述按鍵輸入模塊包括導(dǎo)航按鍵和按鍵開關(guān)。
[0012]作為本實用新型的進一步改進:所述結(jié)果顯示模塊包括二極管顯示單元以及數(shù)碼管顯示單元。
[0013]作為本實用新型的進一步改進:還包括多個外部接口，所述外部接口包括雙通道電壓檢測接口、超聲波測距接口以及外接步進電機接口。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型通過STC單片機模塊與實驗PC機進行交互，控制執(zhí)行實驗?zāi)K中各實驗單元，可實現(xiàn)多種微機原理與接口實驗；同時采用小巧便捷的線路板形式，使用、攜帶方便且制作成本低，能夠有效解決高校實驗設(shè)備緊缺的問題。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例基于STC單片機的便攜式實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型實施例基于STC單片機的便攜式實驗裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0017]圖3是本實用新型實施例中實時時鐘單元的實現(xiàn)原理示意圖。
[0018]圖4是本實用新型實施例中收音機單元的實現(xiàn)原理示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本實用新型作進一步描述，但并不因此而限制本實用新型的保護范圍。
[0020]如圖1、2所示，本實施例基于STC單片機的便攜式實驗裝置包括設(shè)置在線路板上的STC單片機模塊、USB接口模塊、按鍵輸入模塊、結(jié)果顯示模塊以及實驗?zāi)K，STC單片機模塊通過USB接口模塊與實驗PC機連接，按鍵輸入模塊、結(jié)果顯示模塊以及實驗?zāi)K分別與STC單片機模塊連接；實驗?zāi)K包括紅外通信單元、RS-485通信單元、霍爾傳感器、振動傳感器、步進電機驅(qū)動單元以及EEPROM存儲器單元。按鍵輸入模塊包括導(dǎo)航按鍵和按鍵開關(guān)，用于根據(jù)需求輸入數(shù)據(jù)；結(jié)果顯示模塊包括二極管顯示單元以及數(shù)碼管顯示單元，用于顯示結(jié)果。
[0021]本實施例STC單片機模塊為以STC單片機為核心芯片的單片機電路，STC單片機具體采用STC 15F2K61S2單片機，USB接口模塊包括通用串行總線接口以及USB轉(zhuǎn)串口單元，數(shù)碼管顯示單元為7段數(shù)碼管且包括8個靜態(tài)/動態(tài)顯示，二極管顯示單元包括8個LED發(fā)光管，按鍵輸入模塊具體包括一個導(dǎo)航按鍵和三個按鍵開關(guān)。實驗時，通過STC燒錄軟件和復(fù)位按鍵實現(xiàn)程序燒錄功能，由通用串行接口實現(xiàn)與實驗PC機之間的通信，將實驗PC機上編譯生成的可執(zhí)行文件通過通用串行接口下載至STC單片機模塊，對相關(guān)外設(shè)進行操作即可完成對應(yīng)實驗的驗證與功能測試。實驗?zāi)K中各個實驗單元對應(yīng)一項獨立的實驗功能，其中紅外通信模塊用于利用紅外線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、障礙物檢測功能，RS-485通信模塊用于使用RS-485接口實現(xiàn)串行通信功能，振動傳感器用于振動測量，霍爾傳感器用于檢測磁場，步進電機驅(qū)動模塊提供步進電機驅(qū)動電路并預(yù)留外接步進電機的接口，EEPROM存儲器模塊則用于存儲數(shù)據(jù)。各個實驗單元進行組合即可實現(xiàn)組合實驗，從而可以實現(xiàn)從簡單電路到復(fù)雜電路設(shè)計的多種實驗，滿足各種實驗需求。
[0022]STC單片機通過檢測引腳電壓值判斷導(dǎo)航按鍵是否按下，通過控制段選和位選信號即可實現(xiàn)數(shù)碼管動態(tài)掃描等功能。紅外通信單元包括紅外發(fā)射管及紅外接收管，由紅外發(fā)射管發(fā)出38kHz頻率的紅外光，且該頻率的紅外光可被紅外接收管識別，實驗時通過STC單片機的引腳輸出38kHz頻率的脈沖信號驅(qū)動紅外發(fā)射管發(fā)送數(shù)據(jù)，再通過監(jiān)測紅外接收管引腳電平接收數(shù)據(jù)；RS_485通信單元通過485總線進行通信，實驗時通過STC單片機設(shè)置使能信號發(fā)送/接收數(shù)據(jù)；步進電機驅(qū)動單元通過達林頓管實現(xiàn)驅(qū)動功能，實驗時通過STC單片機設(shè)置對應(yīng)引腳值實現(xiàn)步進電機轉(zhuǎn)動；EEPROM存儲器單元可掉電保存數(shù)據(jù)，實驗時由STC單片機根據(jù)時序讀寫數(shù)據(jù)；STC單片機通過判斷振動傳感器的引腳是否連接來檢測振動，通過檢測霍爾傳感器的引腳電平變化來檢測磁場。
[0023]本實施例功能全面且采用小巧