專利名稱：具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集卡功能單一，一般只作數(shù)據(jù)采集用，本發(fā)明不僅具有數(shù)據(jù)采集卡的功能，而且兼有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能，而且價(jià)格低廉，擁有一定的市場(chǎng)價(jià)值。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有在線編程，免除了買編程器的錢，為大家學(xué)習(xí)節(jié)省了成本，實(shí)現(xiàn)了具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡。上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，其組成包括底板，所述的底板裝有帶中央處理器的STC89C54芯片，所述的中央處理器同時(shí)連接D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、WDT看門狗復(fù)位電路、DI數(shù)字輸入器、Usb控制器、USB取電電路，所述的中央處理器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器連接DO數(shù)字輸出器和PWM脈寬調(diào)制器，所述的Usb控制器通過(guò)USB接口連接上位機(jī)。所述的具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，所述的USB接口連接所述的USB取電電路，所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述的A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述的WDT看門狗復(fù)位電路、所述的DI數(shù)字輸入器、所述的Usb控制器、所述的USB取電電路均裝在所述的STC89C54芯片。有益效果I.本實(shí)用新型的接口為一個(gè)USB(底層看來(lái)其實(shí)是USB轉(zhuǎn)串口的形式)，只用一個(gè)接口，就可以快速地對(duì)底層CPU進(jìn)行下載程序，運(yùn)行的結(jié)果也是通過(guò)USB轉(zhuǎn)串口接口送到PC，PC上面編程和底層完全是對(duì)串口操作，無(wú)須對(duì)USB協(xié)議作任何了解！請(qǐng)?jiān)谶\(yùn)行所有配套的LV程序前先選好相應(yīng)的串口再運(yùn)行。本實(shí)用新型帶有一個(gè)基于internet的遠(yuǎn)程控制的學(xué)習(xí)板和采集系統(tǒng)，這是以前的開(kāi)發(fā)板從來(lái)沒(méi)有過(guò)的，并且具有遠(yuǎn)程界面控制，可以像在自己的電腦上一樣控制開(kāi)發(fā)板程序。本實(shí)用新型既有有上位機(jī)(PC機(jī))的編程，也有只介紹單片機(jī)的編程，不同于其他的開(kāi)發(fā)板，并且?guī)в性敿?xì)的教程，并且圖文并茂，詳細(xì)地介紹了 PC機(jī)和單片機(jī)上的程序項(xiàng)目的具體的開(kāi)發(fā)步驟。本實(shí)用新型具備雙重功能，除了當(dāng)學(xué)習(xí)板用外，還可以當(dāng)成一個(gè)低速的數(shù)據(jù)采集板用，具有學(xué)習(xí)單片機(jī)和PC機(jī)程序編程的二方面的學(xué)習(xí)功能，并可以實(shí)現(xiàn)在線的實(shí)時(shí)蜂鳴器音調(diào)調(diào)節(jié)及聲響次數(shù)調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型可以反向控制PC機(jī)，比如控制PC機(jī)關(guān)機(jī)，注銷，調(diào)大音量，調(diào)小音量，模擬PC機(jī)鍵盤等，而且可以隨時(shí)改動(dòng)，可以通過(guò)串口發(fā)送中文字符，可以當(dāng)成一個(gè)溫度示波器和低速示波器來(lái)使用，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。


附圖I是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖I中USB轉(zhuǎn)TTL電路一USB轉(zhuǎn)串口芯片PL2303HX電路圖。[0019]附圖3是附圖I中最小系統(tǒng)板一STC89C54單片機(jī)的電路圖。附圖4是附圖I中外圍電路-八位流水燈控制電路圖。 附圖5是附圖I的擴(kuò)展接口圖。附圖6是附圖I的電源開(kāi)關(guān)電路圖。附圖7是附圖I的5V轉(zhuǎn)3. 3V模塊電路圖。附圖8是附圖I的復(fù)位電路圖。附圖9是附圖I的單片機(jī)電源指示燈電路圖。附圖10是附圖I的單片機(jī)晶振電路圖。附圖11是附圖I的電壓輸出保護(hù)電路圖。附圖12是附圖I的電源開(kāi)關(guān)HOLE電路圖。附圖13是附圖I的USB轉(zhuǎn)TTL電路一USB接口電路圖。附圖14是附圖I的USB轉(zhuǎn)TTL電路一晶振電路圖。附圖15是附圖I的USB轉(zhuǎn)TTL電路一TTL輸出圖。附圖16是附圖I的USB轉(zhuǎn)TTL電路一-上拉電阻圖。附圖17是附圖I的USB轉(zhuǎn)TTL電路二 -上拉電阻圖。附圖18是附圖I的USB轉(zhuǎn)TTL電路-去耦電路圖。附圖19是附圖I的最小系統(tǒng)板一復(fù)位電路圖。附圖20是附圖I的最小系統(tǒng)板一晶振電路圖。附圖21是附圖I的最小系統(tǒng)板一ISP程序下載接口電路圖。附圖22是附圖I的最小系統(tǒng)板一ADC測(cè)試端口電路圖。附圖23是附圖I的最小系統(tǒng)板一電源供電指示電路圖。附圖24是附圖I的外圍電路-蜂鳴器電路圖。附圖25是附圖I的外圍電路-溫度傳感器電路圖。電路圖中相同符號(hào)的電器元件具有連接關(guān)系。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，其組成包括底板1，所述的底板裝有帶中央處理器2的STC89C54芯片，所述的中央處理器同時(shí)連接D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器3、A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器4、WDT看門狗復(fù)位電路5、DI數(shù)字輸入器6、Usb控制器7、USB取電電路8，所述的中央處理器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器10連接DO數(shù)字輸出器11和PWM脈寬調(diào)制器12，所述的Usb控制器通過(guò)USB接口 13連接上位機(jī)14。實(shí)施例2 實(shí)施例I所述的具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，所述的USB接口連接所述的USB取電電路，所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述的A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述的WDT看門狗復(fù)位電路、所述的DI數(shù)字輸入器、所述的Usb控制器、所述的USB取電電路均裝在所述的STC89C54
-H-* I I
心/T O實(shí)施例3 實(shí)施例I或2所述的具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，主要以單片機(jī)和虛擬儀器相結(jié)合為主，其中的一些程序和實(shí)驗(yàn)方法可以直接用于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的，這塊開(kāi)發(fā)板使得底層和上層相結(jié)合起來(lái)，同樣可以豐富您的知識(shí)結(jié)構(gòu)。本產(chǎn)品由上位機(jī)和下位機(jī)二個(gè)系統(tǒng)組成，下位機(jī)系統(tǒng)就是由開(kāi)發(fā)板及下位機(jī)軟件組成；上位機(jī)系統(tǒng)是由上位機(jī)軟件和PC機(jī)組成的，在這里是用美國(guó)國(guó)家儀器(NationalInstrument)的虛擬儀器(VI)軟件Iabview來(lái)編寫的。實(shí)施例3:實(shí)施例I或2所述的具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，本系統(tǒng)主要由鍵盤，AD轉(zhuǎn)換器(由CPU集成)，溫度轉(zhuǎn)換器，串口(為USB轉(zhuǎn)串口，在線編程和通訊均用USB轉(zhuǎn)串口一個(gè)接口實(shí)現(xiàn))，看門狗復(fù)位電路(由CPU集成)以及51系列單片機(jī)組成，蜂鳴器，指示燈，所有IO 口均引出來(lái)，可以外擴(kuò)，以后可以直接插上相應(yīng)的功能模塊就可以增加新的功能，擴(kuò)展性能好。 鍵盤用于各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定，本單片機(jī)系統(tǒng)直接用了一個(gè)口來(lái)接了 8個(gè)鍵盤，方便大家學(xué)習(xí)如何用單片機(jī)的IO來(lái)檢測(cè)電平。轉(zhuǎn)換器cpu集成AD轉(zhuǎn)換器，8位的AD轉(zhuǎn)換器，有8個(gè)通道，電壓測(cè)量和電阻測(cè)量用它來(lái)實(shí)現(xiàn)。溫度轉(zhuǎn)換器開(kāi)發(fā)板用的是DS18b20這塊溫度傳感器，它是一個(gè)一線的設(shè)備，只有一條線與CPU相連接的。實(shí)時(shí)時(shí)鐘如擴(kuò)展用PCF8563芯片，它除了實(shí)時(shí)時(shí)鐘的功能外，還能向外輸出幾種頻率的波形。存儲(chǔ)器可以用多種IIC存儲(chǔ)器芯片。如擴(kuò)展用AT24C256，它是I2C協(xié)議的，現(xiàn)在越來(lái)越多的設(shè)備和芯片是采用了這種方式，包括我們上面的實(shí)時(shí)時(shí)鐘都是用這種形式的。還有一些AD轉(zhuǎn)換器也是用這種形式的，比如AD1549這種一路的AD轉(zhuǎn)換器，它也是10位的。這個(gè)AT24C256的作用就相當(dāng)于PC機(jī)上的電腦的硬盤一樣的，可以用來(lái)存儲(chǔ)東西，只不過(guò)這個(gè)是電子式的，它也是非易失性的，即是掉電的情況下也保存數(shù)據(jù)，不會(huì)丟失的?？撮T狗(CPU內(nèi)已集成本功能,看門狗可以擴(kuò)展用CSI1161這種芯片。當(dāng)程序執(zhí)行到死機(jī)了的時(shí)候，CPU就不會(huì)給這個(gè)看門狗信號(hào)，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的時(shí)間的時(shí)候，這個(gè)看門狗就會(huì)在它的復(fù)位腳輸出一個(gè)復(fù)位的波形到單片機(jī)的復(fù)位腳，使單片機(jī)復(fù)位，從而使系統(tǒng)重新運(yùn)行起來(lái)。:用的是STC89C54LEAD這種芯片，它是51內(nèi)核的單片機(jī)，并且資源更加豐富的，它本身自帶看門狗和ISP的，可以在線編程的，可以省了開(kāi)發(fā)中的編程器的購(gòu)買，省下了一筆資金，可以在沒(méi)有編程器的情況下也能方便地實(shí)現(xiàn)編程，并且比有編程器更加方便，不用經(jīng)常拆裝芯片，非常麻煩。轉(zhuǎn)串口 這是單片機(jī)和PC機(jī)通信的一種非常簡(jiǎn)便的一種能訊方法，只用一條USB線就通進(jìn)行ISP在線編程和傳輸數(shù)據(jù)了。蜂鳴器單片機(jī)的發(fā)聲裝置。指示燈是用來(lái)指示狀態(tài)的。如演示跑馬燈和數(shù)字IO的實(shí)驗(yàn)液晶顯示器IXD如擴(kuò)展用12232F這種帶中文字庫(kù)的顯示器，可以顯示中文的。本系統(tǒng)的組成由上位機(jī)(PC機(jī))這邊的軟件和下位機(jī)(單片機(jī))組成的。上位機(jī)用的是NI公司的軟件LABVIEW來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下位機(jī)是用C來(lái)編寫的。
權(quán)利要求1.一種具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，其組成包括底板，其特征是所述的底板裝有帶中央處理器的STC89C54芯片，所述的中央處理器同時(shí)連接D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、WDT看門狗復(fù)位電路、DI數(shù)字輸入器、Usb控制器、USB取電電路，所述的中央處理器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器連接DO數(shù)字輸出器和PWM脈寬調(diào)制器，所述的Usb控制器通過(guò)USB接口連接上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡，其特征是所述的USB接口連接所述的USB取電電路，所述的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述的A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述的WDT看門狗復(fù)位電路、所述的DI數(shù)字輸入器、所述的Usb控制器、所述的USB取電電路均裝在所述的STC89C54芯片。
專利摘要具有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集卡?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集卡功能單一，一般只作數(shù)據(jù)采集用，本實(shí)用新型不僅具有數(shù)據(jù)采集卡的功能，而且兼有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能，而且價(jià)格低廉，擁有一定的市場(chǎng)價(jià)值。本產(chǎn)品其組成包括:底板(1)，所述的底板裝有帶中央處理器(2)的STC89C54芯片，所述的中央處理器同時(shí)連接D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器(3)、A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器(4)、WDT看門狗復(fù)位電路(5)、DI數(shù)字輸入器(6)、Usb控制器(7)、USB取電電路(8)，所述的中央處理器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器(10)連接DO數(shù)字輸出器(11)和PWM脈寬調(diào)制器(12)，所述的Usb控制器通過(guò)USB接口(13)連接上位機(jī)(9)。本實(shí)用新型用于采集數(shù)據(jù)同時(shí)兼有單片機(jī)開(kāi)發(fā)功能。
文檔編號(hào)G06F17/40GK202736050SQ20122033191
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者張春志, 李浩茹, 楊倩, 胡廣洲, 鄒存芝 申請(qǐng)人:張春志