基于stc單片機的便攜式實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子應用技術的實驗設備領域，尤其涉及一種基于STC單片機的便攜式實驗裝置。
【背景技術】
[0002]微機原理與接口技術課程是計算機、電子、通信類專業(yè)在電子應用技術方面的基礎課程，主要研宄微型計算機的組成、原理和外設接口，具有很強的實踐性。微機原理與接口的設計處于計算機層次結構中的最底層，其屬于計算機的內(nèi)核，是構成計算機和其它數(shù)字系統(tǒng)的基礎，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問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單緊湊、制作成本低、能夠實現(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]為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為:
[0005]一種基于STC單片機的便攜式實驗裝置，包括:設置在線路板上的STC單片機模塊、USB接口模塊、按鍵輸入模塊、結果顯示模塊以及實驗模塊，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、所述結果顯示模塊以及所述實驗模塊分別與所述STC單片機模塊連接；所述實驗模塊包括紅外通信單元、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:所述實驗模塊還包括實時時鐘單元。
[0008]作為本實用新型的進一步改進:所述實驗模塊還包括蜂鳴器單元。
[0009]作為本實用新型的進一步改進:所述實驗模塊還包括收音機單元。
[0010]作為本實用新型的進一步改進:所述實驗模塊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航按鍵和按鍵開關。
[0012]作為本實用新型的進一步改進:所述結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)行實驗模塊中各實驗單元，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構示意圖。
[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構原理示意圖。
[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、結果顯示模塊以及實驗模塊，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、結果顯示模塊以及實驗模塊分別與STC單片機模塊連接；實驗模塊包括紅外通信單元、RS-485通信單元、霍爾傳感器、振動傳感器、步進電機驅動單元以及EEPROM存儲器單元。按鍵輸入模塊包括導航按鍵和按鍵開關，用于根據(jù)需求輸入數(shù)據(jù)；結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航按鍵和三個按鍵開關。實驗時，通過STC燒錄軟件和復位按鍵實現(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，對相關外設進行操作即可完成對應實驗的驗證與功能測試。實驗模塊中各個實驗單元對應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，步進電機驅動模塊提供步進電機驅動電路并預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)從簡單電路到復雜電路設計的多種實驗，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單片機設置使能信號發(fā)送/接收數(shù)據(jù)；步進電機驅動單元通過達林頓管實現(xiàn)驅動功能，實驗時通過STC單片機設置對應引腳值實現(xiàn)步進電機轉動；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