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2021年5月15日

單片機創(chuàng)新實驗室,創(chuàng)新單片機實訓箱

SB-EMCU模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓實驗箱

一、系統(tǒng)簡介

單片機創(chuàng)新實驗室,創(chuàng)新單片機實訓箱,EMCU模塊化實驗箱（簡稱）為滿足各大專院校進行"單片機EDA"等課程的開放式實驗教學而精心設(shè)計的，其功能強大，為8/16/32位單片機、微機原理與接口技術(shù)和EDA教學分別提供了模塊化實驗平臺。

EMCU實驗箱采用雙層設(shè)計，底層為電源底板層，上層為模塊層；為開放式結(jié)構(gòu)；模塊層設(shè)置有標配九塊（140x10）大小相等的模塊，其余模塊供選配，用旋鈕式螺絲把模塊安裝在實驗箱底板上，拆換方便，每個模塊通過旋鈕式螺絲把模塊電源接口連接在電源底板層上。底板主要為模塊提供固定安裝和穩(wěn)壓電源，模塊按功能分為分為CPU模塊和實驗?zāi)K兩大類。

本實驗箱優(yōu)點：一改傳統(tǒng)實驗箱一體化設(shè)計弊端，采用完全獨立模塊化設(shè)計，實驗組織更加靈活，通用性更強；電源底板與模塊雙層設(shè)計，CPU模塊引出眾多接口，擴展性更強。

二、主要特點

1、系統(tǒng)采用模塊化、積木式設(shè)計，清晰明了，提高了實驗靈活性和適應(yīng)性

·布局合理，清晰明了：實驗?zāi)K上的接口電路均采用模塊化設(shè)計，開放式結(jié)構(gòu)，各模塊既可獨立實驗，也可靈活組合。

·無限升級，永不淘汰的實驗平臺：從小到大的模塊化設(shè)計，無限擴展的組合設(shè)計空間為用戶提供永不淘汰的實驗平臺。我們提供幾十種模塊可供用戶自由組合。并在以后不斷推出新的實驗?zāi)K，供用戶無限升級，永遠引領(lǐng)科技潮流。

·兼容性強，減少設(shè)備投資："CPU模塊+實驗?zāi)K"分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，只需構(gòu)買一種實驗箱，通過更換CPU模塊便可組成多種實驗儀。CPU模塊現(xiàn)主要提供：51系列、8088微機接口、EDA開發(fā)板、AVR、PIC、MSP430、ARM等控制板作為學生開拓視野選配用，以后還將不斷推出新的控制板。一機多用，可減少院校設(shè)備投資津費，優(yōu)惠實用。

·使用方便，易于維護：模塊化設(shè)計，通過更換實驗?zāi)K可避免由于電路的部分損壞而使整個實驗系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，實驗?zāi)K上的所有芯片都是安放在IC插座上的，更換方便；采用的自鎖式連接導線，接觸十分可靠。

2、完善的基本單片機技術(shù)硬件教學平臺

·51單片機部分：系統(tǒng)自帶51CPU和監(jiān)控，構(gòu)成一個獨立的仿真開發(fā)系統(tǒng)，可以脫機運行實驗程序，也可聯(lián)PC運行。

·AVR、PIC、MSP430、ARM等單片機提供在線仿真或下載式調(diào)試器。

3、完整的8、16位單片機實驗軟件調(diào)試平臺

51有一個自開發(fā)的集成調(diào)試環(huán)境或其它相應(yīng)的調(diào)試軟件，也可直接使用KEIL軟件編譯調(diào)試，軟件應(yīng)用通俗易懂；全新的 WINDOWS 界面版本，支持 WIN2000/XP等操作系統(tǒng)；

符合編程語言語法的彩色文本顯示，用戶可根據(jù)個人愛好修改特定和著色功能；

先進的錯誤定位，可直接進入錯誤位置，無需查找錯誤信息；

完美的編輯編譯集成環(huán)境，可在同一個編輯窗口中編輯編譯程序，無需做其它任何設(shè)置；

完美的集成調(diào)試環(huán)境，可在Windows 2000及Windows XP環(huán)境下，在調(diào)試窗口中直接運行和源程序調(diào)試，無需任何其它煩瑣的操作。

4、8088十六位微機原理與接口技術(shù)部分：本模塊有CPU（8088），系統(tǒng)控制芯片（1032），64K監(jiān)控程序存儲器，64K用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器（61256x2），64K實驗程序存儲器，DMA控制器，串行通信和定時器接口芯片組成。為實驗?zāi)K提供D0-D7 八位數(shù)據(jù)總線、A0-A15 十六位地址總線接口，地址譯碼，讀寫控制信號，中斷和DMA控制信號等。

5、對實驗設(shè)計具有良好的開放性，增強學生綜合設(shè)計能力

·實驗系統(tǒng)所具有的硬軟件結(jié)構(gòu)對用戶的實驗設(shè)計具有良好的開放特性，系統(tǒng)總線及各種外圍接口器件都可由用戶來操作連接，從而極大地提高了學生的實際和操作能力，避免了單純驗證式實驗方式的弊病。

6、高性能穩(wěn)壓電源

系統(tǒng)采用了具有抗短路、過流的高性能穩(wěn)壓電源，從而可以避免學生實驗過程中因接線失誤而導致的芯片或整機損壞情況。

三、硬件組成

（1）通用CPU板：

·單片機通用CPU板資源有：CPU插卡座，isp1032E，W27C12,61256兩片，單片機AT89S5X下載接口和串行接口等，51系列CPU卡提供單片機P0，P1，P2，P3口線，八位數(shù)據(jù)總線，十六位地址總線，讀寫控制總線，地址譯碼和電源等。

·可選配不同CPU卡，適用于51系列、微機接口原理或其它系列單片機實驗開發(fā)，目前支持的CPU卡有：

1	51K_CPU(AT89S52標配)	5	Pic16F877核心板（選配）
2	Keil_CPU卡（SST89E58選配）	6	MSP430F168核心板（選配）
3	C8051F020_CPU卡（選配）	7	ARM、Cortex-M3核心板（選配）
4	Atmega16/32核心板（選配）	8	86CPU卡（標配）

（2）EDA實驗開發(fā)

CPLD開發(fā)板（ispLSI 1032E選配）

FPAG開發(fā)板（EP1C6T144選配）

（3）實驗?zāi)K

目前支持三十多個實驗?zāi)K，詳見下面模塊介紹：（其中模塊1到9為標配，其余為選配）

1、信號綜合板

1	138譯碼電路	6	非門和與非門電路
2	393八分頻電路	7	單脈沖，時鐘，蜂鳴器
3	可調(diào)模擬信號0~5v	8	雙運放電路LM358
4	數(shù)字溫度18B20	9	脈寬與射極輸出電路
5	模擬溫度LM35

2，LED點陣和總線擴展單元

·配有74LS244三態(tài)緩沖器與74LS273八D觸發(fā)器，進行基本輸入/輸出實驗；

·配有16*16 LED及驅(qū)動電路，可進行中文字幕移動實驗。

·總線擴展座，選配擴展卡，如USB2.0擴展模塊，可進行和PC機usb數(shù)據(jù)通信。

2、串口通信接口卡

1	8253定時計數(shù)器接口	4	485接口
2	8250異步通信接口	5	RS232接口
3	8251通信接口

4、常用 8255實驗?zāi)K

·配有8255擴展接口，為實驗提供三個IO口和打印接口。

·配有8255擴展接口，為鍵盤顯示提供接口。

5、AD/DA綜合模塊

·完成ADC0809 8位模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集顯示等實驗；

·完成DAC0832 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換、方波、鋸齒波、階梯波等實驗；

·配有8279可偏程鍵盤接口芯片，進行鍵盤實驗。

6、鍵盤 LED 顯示模塊

·配有4*6鍵盤接口，六位LED八段顯示器，進行鍵盤動態(tài)掃描；動態(tài)顯示等實驗；

7、LCD和IC卡實驗?zāi)K

·完成128*64點陣式LCD中文顯示及圖形顯示實驗；

·可進行IC卡讀寫實驗。

8、電機、喇叭模塊

·配有全隔離驅(qū)動四相步進電機，直流電機；

·喇叭，音頻放大輸出電路，繼電器控制；

9、邏輯電平顯示與獨立鍵盤

·配有八只邏輯開關(guān)和八只按鈕開關(guān)。

·配有12位led帶驅(qū)動顯示

10、元件擴展模塊

·有若干電阻，電容，二極管，三極管，電位器元件庫。

·四排并行八位排針四組，二組八位轉(zhuǎn)接口。

11、壓力擴展模塊

·稱重傳感器

·高精度24位A/D 轉(zhuǎn)換器芯片

12、觸摸彩屏/SD卡開發(fā)板

·TFT240X320觸摸彩屏

·SD卡座（SD卡用戶自配）

單片機最小系統(tǒng)，四個按鍵和串口接口。

13、FLASH/AD讀寫模塊

K9F5608 FLASH接口芯片

MC14433 AD轉(zhuǎn)換芯片

14、創(chuàng)新實驗?zāi)K箱（選配）

1	傾斜檢測傳感器模塊	2	凝露檢測傳感器模塊
3	觸摸檢測傳感器模塊	4	火焰檢測傳感器模塊
5	紫外檢測傳感器模塊	6	氣體檢測傳感器模塊
7	振動檢測傳感器模塊	8	超聲波測距模塊
9	數(shù)字收音機模塊	10	無線數(shù)據(jù)通訊模塊
11	人體紅外感應(yīng)模塊	12	塵�；覊m粉塵檢測傳感器模塊
13	光電傳感器模塊	14	光敏傳感器模塊

四、實驗項目

·51部分實驗

(一) 標配軟件實驗

1	清零程序	6	查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)
2	拆字程序	7	無符號雙字節(jié)快速乘法子程序
3	拼字程序	8	多分支程序
4	數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序	9	脈沖計數(shù)實驗
5	數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?/span>	10	電腦時鐘實驗

(二) 標配硬件基礎(chǔ)實驗

1	P1口亮燈實驗	14	步進電機控制
2	P1口轉(zhuǎn)彎燈實驗	15	8253方波實驗
3	P3.3口輸入，P1口輸出實驗	16	小直流電機調(diào)速實驗（霍爾傳感器）
4	工業(yè)順序控制實驗	17	16*16 LED點陣顯示實驗
5	8255 A、B、C口輸出方波實驗	18	128*64（1602）LCD液晶顯示實驗
6	8255 PA口控制PB口	19	8250可編程異步通訊接口實驗（自發(fā)自收）
7	8255控制交通燈	20	8251可編程通訊接口實驗（與PC機）
8	簡單I/O擴展實驗	21	單片機RS232/485串行發(fā)送實驗（雙機通訊）
9	A/D0809轉(zhuǎn)換實驗	22	單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）
10	D/A0832轉(zhuǎn)換實驗	23	DS18B20單總線溫度測量實驗
11	8279鍵盤顯示實驗	24	PWM實驗
12	I2C儲存卡讀寫實驗	25	射極跟隨器
13	繼電器控制實驗；

(三) 選配綜合實驗

26	通用打印機實驗；	40	串行存儲芯片93C46讀寫實驗
27	微型打印機打印字符、曲線、漢字實驗；	41	LM331電壓/頻率轉(zhuǎn)換實驗
28	數(shù)碼管倒計時的道路模擬交通燈；	42	74LS164 串入并出實驗
29	語音芯片ISD1410控制實驗（錄音）；	43	74LS164 串入并出實驗
30	語音芯片ISD1410控制實驗（放音）；	44	74LS138譯碼器實驗
31	CAN總線通訊接口實驗；	45	8155輸入，輸出，SRAM實驗
32	以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議接口實驗；	46	砝碼稱重測量
33	USB2.0通訊接口實驗。	47	TFT觸摸彩屏顯示文字和彩條實驗
34	紅外線遙控收發(fā)實驗	48	TFT觸摸彩屏顯示圖片實驗
35	TLC549串行A/D轉(zhuǎn)換實驗	49	TFT觸摸彩屏觸摸實驗
36	TLC5615 10位D/A串行轉(zhuǎn)換實驗	50	SD卡讀寫實驗
37	PCF8563 I²C日歷時鐘實驗	51	32M flash讀寫實驗
38	看門狗實驗	52	MC14433數(shù)字電壓表實驗
39	AT24C02 I2C總線存儲器讀寫實驗

·選配AVR部分實驗

1	模擬比較器	13	串口收發(fā)實驗-
2	模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗	14	中斷實驗-
3	8255控制實驗	15	定時器計數(shù)器實驗
4	定時器/計數(shù)器8253	16	定時器比較匹配實驗
5	廣告燈顯示	17	PWM脈寬調(diào)制實驗
6	數(shù)模DAC0832轉(zhuǎn)換	18	輸入捕獲ICP實驗(紅外解碼)
7	鍵盤顯示實驗	19	I2C兩總線接口實驗
8	LED點陣顯示實驗	20	繼電器
9	LCD12864液晶顯示	21	單總線實驗(數(shù)字溫度測量)
10	端口輸入輸出控制	22	串行模數(shù)轉(zhuǎn)換(TLC549)
11	步進電機	23	串行模數(shù)轉(zhuǎn)換(TLC5615)
12	直流電機控制

·選配PIC部分實驗

1	跑馬燈實驗	12	DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗
2	PC口控制PD口	13	LCD1602顯示實驗
3	看門狗實驗	14	數(shù)字溫度計顯示實驗
4	定時器0編程實驗	15	I2C總線實驗
5	定時器1編程實驗	16	LCD12864顯示實驗
6	定時器2編程實驗	17	PIC內(nèi)部EEPROM讀寫實驗
7	計數(shù)器0編程實驗-	18	PIC內(nèi)部FLASH讀寫實驗
8	計數(shù)器1編程實驗	19	PWM輸出實驗
9	內(nèi)核模數(shù)轉(zhuǎn)換	20	捕捉比較實驗
10	中斷實驗	21	PSP并行輸入輸出實驗
11	SPI三線串行通信實驗	22	比較匹配輸出實驗

·選配MSP430部分實驗

1	跑馬燈顯示實驗	11	定時器A比較功能實驗
2	內(nèi)核AD采樣實驗	12	定時器A定時實驗
3	D/A轉(zhuǎn)換實驗	13	PWM實驗
4	FLASH讀寫實驗	14	LCD1602液晶顯示實驗
5	內(nèi)部溫度傳感器實驗	15	LCD12864液晶顯示實驗
6	看門狗實驗	16	數(shù)字溫度傳感器測量顯示實驗
7	看門狗定時器實驗	17	內(nèi)部比較器實驗
8	DMA實驗	18	LED點陣顯示實驗
9	時基模塊應(yīng)用	19	端口中斷實驗
10	串口收發(fā)實驗

8086微機實驗：

（一）標配軟件實驗：

1	二進制多位加法實驗	6	數(shù)碼顯示實驗
2	二進制轉(zhuǎn)換為BCD碼實驗	7	求最大數(shù)和最小數(shù)
3	BCD碼轉(zhuǎn)換為二進制碼	8	數(shù)據(jù)塊傳送實驗
4	十進制數(shù)的BCD碼相減運算	9	分支程序設(shè)計
5	內(nèi)存清零實驗

（二）標配硬件基礎(chǔ)實驗：

1	A/D轉(zhuǎn)換實驗	13	存貯器讀寫實驗
2	D/A轉(zhuǎn)換實驗（一）	14	電子琴實驗
3	D/A轉(zhuǎn)換實驗（二）	15	簡單I/O口擴展實驗
4	8255A并行口實驗（一）	16	8251可編程通訊接口和PC機通訊
5	8255A并行口實驗（二）	17	16*16 LED點陣顯示實驗
6	定時器/計數(shù)器實驗	18	128*64 LCD液晶顯示實驗
7	8259單級中斷控制器實驗	19	8237 DMA傳送實驗
8	串行口發(fā)送實驗（雙機通訊）	20	8250可編程異步通訊接口實驗
9	串行口接收實驗（雙機通訊）	21	8279 鍵盤顯示實驗
10	小直流電機調(diào)速實驗	22	溫度測量實驗
11	步進電機控制	23	壓力測量實驗
12	繼電器控制

（三）選配綜合實驗

24	電子時鐘實驗	25	四路搶答器設(shè)計
26	語音芯片ISD1410錄放音實驗

·創(chuàng)新實驗項目（選配）

1	汽車傾斜檢測報警裝置設(shè)計	2	汽車自動雨刮器系統(tǒng)設(shè)計
3	汽車無鑰匙啟動系統(tǒng)設(shè)計	4	火災(zāi)感應(yīng)報警系統(tǒng)設(shè)計
5	紫外線強度測試儀	6	空氣質(zhì)量測試儀
7	汽車防碰撞報警系統(tǒng)設(shè)計	8	汽車超速報警裝置設(shè)計
9	數(shù)字收音機設(shè)計	10	無線數(shù)據(jù)通訊模塊設(shè)計
11	人體紅外防盜報警裝置設(shè)計	12	空氣質(zhì)量測試儀