本實(shí)用新型屬于單片機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種DP911單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī)。
背景技術(shù):
近年來,中小學(xué)科技教育和科普活動(dòng)日益受到重視,單片機(jī)類學(xué)習(xí)器材大量涌現(xiàn)。一般來說,該類學(xué)習(xí)器材的目的是使中小學(xué)生學(xué)習(xí)編程和硬件基本原理,所以應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下功能:程序的輸入、顯示、修改、存儲(chǔ)、編譯、燒錄、運(yùn)行,以及相應(yīng)的執(zhí)行器材。但是,現(xiàn)有的單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī)都采用了利用計(jì)算機(jī)做為編程的工具,在計(jì)算機(jī)上通過各種語言或圖形界面進(jìn)行編程、編譯后,再使用數(shù)據(jù)線或無線手段燒錄到執(zhí)行器件上,進(jìn)行運(yùn)行看到結(jié)果。這樣的器材,要求學(xué)習(xí)時(shí)必須配備計(jì)算機(jī),并不是所有的場地條件都能滿足有計(jì)算機(jī)的要求,也不是所有中小學(xué)都有專用教室開展單片機(jī)教育活動(dòng)。這使得單片機(jī)科普教育變得昂貴、不方便。編程工具和執(zhí)行器材的分離,也使得教學(xué)裝備復(fù)雜凌亂,頭緒繁多,既增加了學(xué)習(xí)難度又不好管理。另外,現(xiàn)有的單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī)自身沒有設(shè)置電源模塊,只能依靠外部電源才能使用,在外部電源停電的情況下無法使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種可避免出現(xiàn)上述技術(shù)缺陷的DP911單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:
一種DP911單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī),包括主控單片機(jī)、復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、按鍵電路、顯示電路、輸入接口單元、輸出接口單元、音頻驅(qū)動(dòng)電路、溫度傳感器和電源模塊,其中:
所述復(fù)位電路與所述主控單片機(jī)的RES口相連接;
所述存儲(chǔ)電路與所述主控單片機(jī)的P3.6和P3.7相連接;
所述按鍵電路與所述主控單片機(jī)的P4.1、P4.2、P4.3、P4.4、P4.5和P4.6相連接;
所述顯示電路包括顯示單片機(jī)、四位共陰數(shù)碼管、八個(gè)四種顏色的LED指示燈和8個(gè)限流電阻;
所述顯示單片機(jī)的P3.7和P3.6分別與所述主控單片機(jī)的P0.0和P0.1相連接;
所述輸出接口單元的0~7口分別與主控單片機(jī)的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6和P2.7相連接;
所述輸入接口單元的0~8口分別與主控單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7和P4.0相連接;
所述音頻驅(qū)動(dòng)電路與所述主控單片機(jī)的P5.5相連接;
溫度傳感器與輸入接口單元的0口連接;
電源模塊分別與主控單片機(jī)、復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、顯示電路、音頻驅(qū)動(dòng)電路、溫度傳感器相連接。
進(jìn)一步地,所述主控單片機(jī)為STC15W4KXX單片機(jī)。
進(jìn)一步地,所述復(fù)位電路包括復(fù)位按鍵、電容和電阻,復(fù)位按鍵與主控單片機(jī)的RES口相連接。
進(jìn)一步地,所述存儲(chǔ)電路包括24系列的I2C存儲(chǔ)芯片24C0X。
進(jìn)一步地,所述按鍵電路包括6個(gè)按鍵。
進(jìn)一步地,所述音頻驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)PNP三極管、基極限流電阻和電磁式無源蜂鳴器。
進(jìn)一步地,所述溫度傳感器為DS18B20。
本實(shí)用新型提供的DP911單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī),采用雙單片機(jī)結(jié)構(gòu),不依賴計(jì)算機(jī)或其它輔助編程工具,編程和執(zhí)行器材結(jié)合緊密,成本低,作為一種專門用于現(xiàn)場可編程的單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī),可以作為中小學(xué)通用技術(shù)教育課程中智能控制和中小學(xué)單片機(jī)科普教育的教具,能夠使中小學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)完全脫離對計(jì)算機(jī)和各種編程工具的依賴,僅僅通過單片機(jī)學(xué)習(xí)板,就能完成編程的學(xué)習(xí)和練習(xí),而且,所編的程序能夠在學(xué)習(xí)板上立刻得到驗(yàn)證,如果與程序目的不符,還可以馬上修改并看到修改的結(jié)果,這樣就大大降低了學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)以及單片機(jī)科普教育的門檻,能夠在各種場合進(jìn)行單片機(jī)教育,以及進(jìn)行單片機(jī)知識(shí)、編程競賽,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,增加學(xué)習(xí)的趣味性;另外,本實(shí)用新型包括溫度傳感器,可以直接利用本實(shí)用新型進(jìn)行溫度傳感器實(shí)驗(yàn),本實(shí)用新型自身設(shè)置有電源模塊,可以在無外部電源的情況下使用本實(shí)用新型,可以很好地滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為復(fù)位電路的電路圖;
圖3為存儲(chǔ)電路的電路圖;
圖4為按鍵電路的電路圖;
圖5為顯示電路的電路圖;
圖6為音頻驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1所示,一種DP911單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī),包括主控單片機(jī)、復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、按鍵電路、顯示電路、輸入接口單元、輸出接口單元、音頻驅(qū)動(dòng)電路、溫度傳感器和電源模塊(電源模塊在附圖中未示出),其中:
所述復(fù)位電路與所述主控單片機(jī)的RES口相連接;如圖2所示,所述復(fù)位電路包括復(fù)位按鍵K7、105pF電容和10K電阻R9,復(fù)位按鍵K7與主控單片機(jī)的RES口相連接;
所述存儲(chǔ)電路與所述主控單片機(jī)的P3.6和P3.7相連接;如圖3所示,存儲(chǔ)電路包括24系列的I2C存儲(chǔ)芯片24C0X,可以存儲(chǔ)當(dāng)前正在編程的最多256條編程指令,即使斷電也能保證已編寫程序的安全;同時(shí)使用主控單片機(jī)的內(nèi)部非易失存儲(chǔ)空間,存儲(chǔ)多段程序代碼;
如圖4所示,所述按鍵電路的六個(gè)按鍵K1、K2、K3、K4、K5和K6分別與所述主控單片機(jī)的P4.1、P4.2、P4.3、P4.4、P4.5和P4.6相連接;
利用復(fù)位按鍵K7和按鍵電路的六個(gè)按鍵K1、K2、K3、K4、K5、K6,可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位、地址(數(shù)據(jù))+1、地址(數(shù)據(jù))-1、地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)寫入、保存、執(zhí)行等功能;這7個(gè)按鍵可以滿足所有編程、存儲(chǔ)、運(yùn)行操作,不需要外接的編程設(shè)備;
如圖5所示,所述顯示電路包括顯示單片機(jī)、四位共陰數(shù)碼管LEDD1、八個(gè)四種顏色的LED指示燈和8個(gè)限流電阻;顯示單片機(jī)為STC15W4XXS單片機(jī);通過顯示單片機(jī)輸出端口的推挽模式、由顯示單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管和LED燈;所述顯示單片機(jī)的P3.7和P3.6分別與所述主控單片機(jī)的P0.0和P0.1相連接;顯示單片機(jī)通過串行口與主控單片機(jī)進(jìn)行通信,按照接收到的主控單片機(jī)發(fā)出的指令進(jìn)行顯示;
所述輸出接口單元0~7口分別與主控單片機(jī)的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6和P2.7相連接;
所述輸入接口單元0~8口分別與主控單片機(jī)的P1.0、P1.1、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7和P4.0相連接;
如圖6所示,所述音頻驅(qū)動(dòng)電路由一個(gè)PNP三極管、基極限流電阻和電磁式無源蜂鳴器組成;所述音頻驅(qū)動(dòng)電路與所述主控單片機(jī)的P5.5相連接;通過主控單片機(jī)可以對音長音高進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)奏樂功能;
溫度傳感器與輸入接口單元的0口連接,溫度傳感器通過接入接口的0口連接到主控單片機(jī)的P1.0;
所述主控單片機(jī)為STC15W4KXX系列單片機(jī)。所述溫度傳感器為DS18B20。
所述輸入接口單元和輸出接口單元可以作為雙向口使用。
電源模塊包括互相串聯(lián)的三節(jié)5號(hào)電池,電源模塊分別與主控單片機(jī)、復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、顯示電路、音頻驅(qū)動(dòng)電路、溫度傳感器相連接,電源模塊為本實(shí)用新型提供電能,在無外部電源的情況下也可以使用本實(shí)用新型。
主控單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)在線編程、程序存儲(chǔ)、程序執(zhí)行等各項(xiàng)任務(wù),結(jié)合板上的復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、顯示電路、按鍵電路、輸入接口單元、輸出接口單元、音頻驅(qū)動(dòng)電路和溫度傳感器,構(gòu)建了一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以完成各種可編程自動(dòng)控制,進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)。利用本實(shí)用新型可以進(jìn)行溫度傳感器實(shí)驗(yàn),溫度傳感器DS18B20檢測溫度后將溫度信號(hào)傳送給主控單片機(jī),主控單片機(jī)再將溫度信號(hào)發(fā)送給顯示電路,通過顯示電路顯示出來。
本實(shí)用新型提供的DP911單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī),采用雙單片機(jī)結(jié)構(gòu),不依賴計(jì)算機(jī)或其它輔助編程工具,編程和執(zhí)行器材結(jié)合緊密,成本低,作為一種專門用于現(xiàn)場可編程的單片機(jī)學(xué)習(xí)機(jī),可以作為中小學(xué)通用技術(shù)教育課程中智能控制和中小學(xué)單片機(jī)科普教育的教具,能夠使中小學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)完全脫離對計(jì)算機(jī)和各種編程工具的依賴,僅僅通過單片機(jī)學(xué)習(xí)板,就能完成編程的學(xué)習(xí)和練習(xí),而且,所編的程序能夠在學(xué)習(xí)板上立刻得到驗(yàn)證,如果與程序目的不符,還可以馬上修改并看到修改的結(jié)果,這樣就大大降低了學(xué)習(xí)單片機(jī)知識(shí)以及單片機(jī)科普教育的門檻,能夠在各種場合進(jìn)行單片機(jī)教育,以及進(jìn)行單片機(jī)知識(shí)、編程競賽,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,增加學(xué)習(xí)的趣味性;另外,本實(shí)用新型包括溫度傳感器,可以直接利用本實(shí)用新型進(jìn)行溫度傳感器實(shí)驗(yàn),本實(shí)用新型自身設(shè)置有電源模塊,可以在無外部電源的情況下使用本實(shí)用新型,可以很好地滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。