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仿真板上的电气元件-51单片机案例

【摘要】:单片机开发板组成如图3-2和图3-3所示,各主要元器件名称见表3-1。串口和USB接口的选择要通过表3-1中的跳线10进行设置。PC上的串行接口是RS-232,RS-232包括了按位进行串行传输的电气和机械方面的规定。实验板上的RS-232串行接口逻辑电平转换电路通过MAX3232芯片实现。对8个引脚以上的集成电路均使用IC插座,便于用户观察和熟悉各种元器件,也便于元器件的更换和测试。

单片机开发板原理图见本书附录。

单片机开发板组成如图3-2和图3-3所示,各主要元器件名称见表3-1。该实验平台基本上囊括了51单片机实验所需的所有元器件,是一台功能比较完备的实验开发平台。该开发板在功能上可分为如下几个主要部分。

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图3-2 单片机实验开发平台图

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图3-3 实验开发平台元器件图

表3-1 实验开发平台元器件表

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1.接口部分

与PC相连可通过9针串口,然后经过MAX3232芯片与SST89E58 RD串口相连;也可通过USB接口,然后经过固化专用程序的ATMEGA8芯片和MAX3232芯片与SST89E58RD串口相连。串口和USB接口的选择要通过表3-1中的跳线10进行设置。

2.电源部分

开发板的电源可通过图3-2所示的9V开关电源稳压器7805获得,也可利用USB接口供电,二者的选择需设置表3-1中的跳线7。

3.人机交互部分

人机交互包括输入、输出两部分。输入部分由4×4行列键盘、微触开关、拨码开关组成;输出部分由8位LED、发光二极管蜂鸣器组成。

4.功能电路

(1)频率发生电路

555电路为核心产生可调频率。

(2)测温电路

DS18B20芯片作为温度传感器

(3)时钟芯片

DS1302作为时钟芯片。

(4)A-D转换器

ADC0809芯片作为A-D转换器。(www.chuimin.cn)

7号元器件所示跳线作用见表3-2。

表3-2 7号元器件所示跳线作用

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10号元器件所示跳线作用见表3-3。

表3-3 10号元器件所示跳线作用

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25号元器件所示跳线作用见表3-4。

表3-4 25号元器件所示跳线作用

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8255地址分配见表3-5。

表3-5 8255地址分配

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LED显示码见表3-6。

表3-6 LED显示码

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LED位选码见表3-7。

表3-7 LED位选码

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实验板上的串行接口是实验板与PC通信的基础通道,需调试的程序通过串行接口下载到实验板中。PC上的串行接口是RS-232,RS-232包括了按位进行串行传输的电气机械方面的规定。RS-232关于电气特性的要求规定,驱动器输出电压相对于信号地线在-5~-15V之间为逻辑1电平,表示传号状态;输出电压相对于信号地线在+5~+15V之间为逻辑0电平,表示空号状态。在接收端,逻辑1电平为-3~-15V,逻辑0电平为+3~+15V,即允许发送端到接收端有2V的电压降。这样的RS-232电平和TTL逻辑电路(单片机)产生的电平是不一样的,因此,PC与单片机之间必须经过一定的电路转换逻辑电平。实验板上的RS-232串行接口逻辑电平转换电路通过MAX3232芯片实现。

考虑到价格和使用频率,该实验板标配时未提供液晶显示功能,但用户可根据需要来选购不同的液晶扩展板。

对8个引脚以上的集成电路均使用IC插座,便于用户观察和熟悉各种元器件,也便于元器件的更换和测试。

采用灵活的系统配置方式,即标配时,实验板上已提供了足够多的实验资源;对那些花费较大、耗电较多,而使用频度又较低的高端应用实验(如液晶显示、微型打印机、语音录放、步进电动机驱动、CAN总线通信等),可通过选购和外接不同的扩展板来加以实现。