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SB-EMCU模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓(xùn)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(xùn)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(xué)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(xué)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(xué)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(dǎo)線，接觸十分可靠。
2、完善的基本單片機技術(shù)硬件教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生實驗過程中因接線失誤而導(dǎo)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)
|
1 |
CPLD開發(fā)板（ispLSI 1032E選配） |
2 |
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 |
