專利名稱：單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種學(xué)習(xí)單片機(jī)原理以及開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品時使用的一種裝置，尤其是不用專門仿真器和程序燒寫器就能下載單片機(jī)應(yīng)用程序，調(diào)試軟件程序及硬件電路的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板。
背景技術(shù)：
單片機(jī)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制及家用電器等領(lǐng)域，是工科類學(xué)生必須學(xué)習(xí)和掌握的電子產(chǎn)品開發(fā)工具之一。單片機(jī)的特點(diǎn)之一就是實(shí)時控制功能強(qiáng)，但在結(jié)構(gòu)上，單片機(jī)只有計算機(jī)的核心控制部件，既沒有輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，也沒有相應(yīng)的軟件程序，因此單片機(jī)自身不能運(yùn)行，也不能自行將軟件程序燒寫(下載)到程序存儲器，即單片機(jī)自身沒有開發(fā)能力，基本原理的學(xué)習(xí)和應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)都必須借助專用的單片機(jī)仿真器和單片機(jī)程序燒寫器。目前，公知的進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的思路和方法是設(shè)計硬件電路，設(shè)計軟件程序，將軟件程序燒寫(下載)到程序存儲器。燒寫(下載)軟件程序使用的是專用程序燒寫器，檢查、驗(yàn)證設(shè)計的硬件電路和軟件程序是否正確使用的是仿真器。現(xiàn)行通用的單片機(jī)原理教學(xué)和單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)的工具就是這種專用程序燒寫器與仿真器相結(jié)合的單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)箱。但是，這種單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)箱價格昂貴，一般的學(xué)習(xí)或開發(fā)者，特別是在校的學(xué)生并不擁有，造成理論和實(shí)踐，理論和應(yīng)用的脫節(jié)，影響學(xué)習(xí)效果以及應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱必須與專用的仿真器結(jié)合才能燒錄應(yīng)用程序，調(diào)試單片機(jī)軟件程序和硬件電路的不足，本實(shí)用新型提供一種能直接與PC機(jī)串口通信燒錄(下載)軟件程序，并能調(diào)試應(yīng)用軟件及硬件電路的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是以AT89S52單片機(jī)作為主控芯片，搭建一個單片機(jī)最小系統(tǒng)；在單片機(jī)AT89S52的控制系統(tǒng)中增加了一個同步串行外設(shè)總線接口即ISP總線接口，通過此接口將PC機(jī)中的單片機(jī)應(yīng)用程序直接燒寫(下載)到單片機(jī)的程序存儲器中，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上電即可運(yùn)行該程序，不必再通過專用燒錄器進(jìn)行應(yīng)用程序的下載。在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上使用一個帶鎖緊的單片機(jī)插座，用于更換單片機(jī)芯片，進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)；在單片機(jī)AT89S52的控制系統(tǒng)中外擴(kuò)一定數(shù)量的開關(guān)作為系統(tǒng)的輸入設(shè)備，再外擴(kuò)一定數(shù)量的數(shù)碼管和發(fā)光二極管作為系統(tǒng)的輸出設(shè)備，通過開關(guān)的通斷模擬外界變化對控制系統(tǒng)的作用和影響，通過數(shù)碼管或發(fā)光二極管輸出結(jié)果來模擬控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并以此調(diào)試硬件電路和軟件程序，實(shí)現(xiàn)軟、硬件仿真功能。最小控制系統(tǒng)與外擴(kuò)設(shè)備及ISP總線接口均連接在插座上，通過插頭連線連接， 這樣不僅使單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板系統(tǒng)內(nèi)輸入、輸出設(shè)備可以自由組合，控制關(guān)系可調(diào)，靈活、方便地調(diào)試軟件程序，而且單片機(jī)最小系統(tǒng)通過插頭連線還可連接單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板外界設(shè)備，對單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板外的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行仿真、開發(fā)。[0006]本實(shí)用新型的有益效果是，可以通過ISP 口直接從PC機(jī)串口燒寫(下載)軟件程序，并能用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上的數(shù)碼管或發(fā)光二極管調(diào)試軟件程序，通過單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上的插座連接外部硬件電路并對外部開發(fā)系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序仿真；單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板造價低。

圖1是本實(shí)用新型原理框圖；圖2是本實(shí)用新型所提供的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的一個實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。參見圖1，本實(shí)用新型由單片機(jī)AT89S52最小系統(tǒng)(包括AT89S52單片機(jī)及一個帶鎖緊的單片機(jī)插座，復(fù)位電路和時鐘電路。)，ISP軟件程序下載口，按鍵輸入開關(guān)，發(fā)光二極管，數(shù)碼管及驅(qū)動電路，電源插口等模塊組成。圖2是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的電原理圖，該實(shí)施例是一個具有基本功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，其中，開關(guān)Si、電容Cl、電阻R18組成上電和手動復(fù)位電路，電容C2、C3、晶振Yl組成時鐘外圍電路，上述的復(fù)位電路和時鐘外圍電路與AT89S52 —起構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)，滿足單片機(jī)正常工作硬件基本條件。插座Jl是 ISP軟件程序下載口，通過另外配備的下載線與PC機(jī)的串口相連，實(shí)現(xiàn)軟件程序的燒寫(下載)。開關(guān)K1、K2作為輸入設(shè)備，用以模擬外界變化對單片機(jī)控制系統(tǒng)的影響。插座J5、 發(fā)光二極管D8 D15組成一路輸出；數(shù)碼管D2 D7、插座J4、J6、電阻RlO R17、三極管Ql Q6組成第二路輸出，兩路輸出模擬單片機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，用于對軟件程序的仿真。U2(74LS240)、電阻Rl R8、插座J2作為輸出電路的驅(qū)動電路。插座S01、雙刀雙擲開關(guān)S02、電阻R9、發(fā)光二極管Dl是單片機(jī)控制系統(tǒng)的供電及供電顯示電路。插座J7 JlO 可作為對外界硬件電路仿真時的供電電源插口。單片機(jī)AT89S52的P2 口與插座J3連接， 輸出電路與插座J4 J6連接以及輸出驅(qū)動電路與插座J2連接，這樣不僅可以方便靈活的通過插頭連線組合連接輸入、輸出電路，實(shí)現(xiàn)不同的軟件程序仿真，而且單片機(jī)最小系統(tǒng)的插座J3也可以連接單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板系統(tǒng)外的應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對外界應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)的硬件和軟件仿真。上述僅為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，并不僅限于本實(shí)用新型附圖中給定的結(jié)構(gòu)內(nèi)容。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在本實(shí)用新型技術(shù)理論范圍內(nèi)可以將輸入和輸出設(shè)備以及接口進(jìn)行各種變化和更改。凡是通過ISP下載口進(jìn)行軟件程序的下載，輸入、輸出設(shè)備作為軟件和硬件仿真調(diào)試的任何結(jié)構(gòu)變動、等同替換和改進(jìn)等均屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍(比如說輸入開關(guān)、輸出二極管、輸出數(shù)碼管的數(shù)量和其它類型的輸入、輸出設(shè)備等的變動等)。
權(quán)利要求1.一種單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，單片機(jī)插座，總線接口，系統(tǒng)輸入設(shè)備，系統(tǒng)輸出設(shè)備，其特征是總線接口是一個同步串行ISP接口，系統(tǒng)輸入設(shè)備是按鍵開關(guān)，系統(tǒng)輸出設(shè)備是數(shù)碼管和發(fā)光二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，其特征是單片機(jī)插座使用的是一個帶鎖緊的單片機(jī)插座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，其特征是單片機(jī)最小系統(tǒng)，輸入設(shè)備，輸出設(shè)備都連有插座，通過插頭連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，其特征是單片機(jī)最小系統(tǒng)的插座可以連接外界設(shè)備。
專利摘要一種能通過ISP口直接從PC機(jī)串口燒寫(下載)軟件程序并能對單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試仿真的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板以AT89S52單片機(jī)作為主控芯片搭建一個單片機(jī)最小系統(tǒng)，另設(shè)一個同步串行ISP總線接口，將PC機(jī)中的單片機(jī)應(yīng)用軟件程序直接燒寫(下載)到單片機(jī)的程序存儲器，使用一個帶鎖緊的單片機(jī)插座，方便更換燒寫后的單片機(jī)芯片，外擴(kuò)一定數(shù)量的開關(guān)作為系統(tǒng)的輸入設(shè)備，再外擴(kuò)一定數(shù)量的數(shù)碼管和發(fā)光二極管作為系統(tǒng)的輸出設(shè)備，通過開關(guān)的通斷模擬外界變化對控制系統(tǒng)的作用和影響，通過數(shù)碼管或發(fā)光二極管輸出結(jié)果來模擬控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并以此調(diào)試硬件電路和軟件程序，實(shí)現(xiàn)軟、硬件仿真功能。
文檔編號G09B19/00GK202159445SQ20112029390
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月24日
發(fā)明者劉純利 申請人:劉純利