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单片机开发板 labview
对于开发板的规划,原本是想把485,CAN总线,无线模块,电机控制等很多内容加进去,但是经过和导师以及一些本科生的交流,觉得针对初学者,还是不要太复杂,应该主要还是放在常用器件的使用上,扩展的功能可以逐步来,我觉得有一定的道理,所以规划如下:
① 单片机最小系统:这个当然要有,我选用的是STC单片机,这个新出的单片机与51系列完全兼容,在一些特性上还要比AT89系列要好,而且最好的是可以直接串口ISP下载,我们以前学单片机的时候都是开发板+仿真器的形式,一个好点的比如伟福仿真器要几千元一个,对于我们学生来说,显然是不现实的,而且为了一个单片机花那么多不值得!所以说ISP下载是最方便经济的,只要你编好的程序,用软件就可以直接下载到单片机中,来验证你的程序是否正确。当然你也可以配上仿真芯片,就可以在线单步断点调试,很方便。
② 数码管:这个是传统项目,最为经济的显示方案,我看了市面上其它的开发板为了降低成本都是用三极管驱动的,我选的是MAX7219动态显示芯片,这个芯片的市面价格是30多,因为我想使用一些好的芯片来锻炼器件的使用,所以选了这个芯片,我想会比那些用三极管驱动的要好。
③ 液晶显示:液晶显示也越来越重要,因为它能够显示汉字,字母,标点符号等内容较之传统的数码管显示要丰富的多,我们板子上给大家配了1602和12864的接口,这样你买来现成的液晶模块,插上就可以直接使用。
④ 键盘矩阵:说白了就是键盘,当然也很重要,比如在做自动提款机模拟实验的时候,就要用到
⑤ LED发光点阵:现在很多大的宣传屏都是用点阵拼接成的,我选用的是8*8的点阵,用来可以显示汉字,或是进行霓虹等的模拟,很有趣。
⑥ DS1820:温度传感器,是单总线传感器,即1-wire,这是测温中经常要用到的,比如列车上,一个车厢装一个,只要一条线就ok,很方便的,这个实验可以训练大家对于单总线协议接口的使用。
⑦ AT24C02: I2C接口EEPROM,工业控制中最最常用的总线协议,很多彩色电视机出厂时的调试就是用I2C的EPROM。
⑧ AT93C46:SPI接口EEPROM,虽同是ROM,但是接口总线不一样,用途也很广泛,比如在汽车电子上,这个器件实验可以训练大家对于SPI总线的使用。
⑨ DS1302:SPI接口的时钟芯片,时钟芯片的重要性不言而喻,很多应用都用到,很多人都用过并行时钟芯片DS12887,我选1302的目的是因为它是串行芯片,占用的资源较少,而且有了93C46训练,大家可以直接用SPI来操作1302,很方便,一举两得。
⑩ AD0804:AD芯片,进行AD转换的,这个不用多说了。做电压表实验时会用到。而且引出了对外接口。
⑪ DA0832:DA芯片,进行DA转换的,这个不用多说了。做波形发生器实验时会用到。而且引出了对外接口。
⑫ 蜂鸣器:很常用,在玩具了,小的报警电路中都常用到。可以做音乐发生实验
⑬ MAX232:串行通信芯片,进行电平转换,串口通信实验用。
⑭ 继电器:典型的弱电控强电应用,给大家流出了接口,可以进行直流电机,或是小灯泡实验。
⑮ 流水灯:传统项目,我们在单片机的每个口线都加了LED,这样你在进行实验的时候就可以很清楚的看到口线的运行情况。
⑯ 电源芯片:7805三端稳压,常见都不能再常见的芯片了。
⑰ 单片机计数端口引出,可以进行外部脉冲计数,进行测速实验时用到。
⑱ 单片机外部中断引出,可以进行外部中断的应用。
⑲ 供电方式:可以用9v变压器进行供电,也可以用USB接口进行供电。
⑳ PS2接口:可以直接与电脑所使用的104键盘进行对接,用液晶来显示键盘操作,也是很有趣的实验。
以下是导师让写的实验项目:
整个开发板所做的实验分为基础单项实验与综合应用实验,综合应用实验就是将一些单项实验进行有机的整合,以达到应用的目的,可以做出许多有趣的应用。
基础单项实验如下:
|
序号 |
实验名称 |
技术实质 |
相关硬件 |
|
1 |
流水灯实验 |
单片机的I/O基本操作 |
LED发光管 |
|
2 |
数码管显示实验 |
单片机静态及动态显示操作 |
7段数码管MAX7219 |
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3 |
4×4普通键盘实验 |
按键的识别及软件消抖 |
普通按键 |
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4 |
液晶显示实验 |
常用液晶模块的操作 |
液晶 |
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5 |
计数实验 |
单片机计数中断 |
按键,数码管或液晶 |
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6 |
数字钟计时实验 |
单片机计时中断 |
数码管或液晶 |
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7 |
音乐演奏实验 |
蜂鸣器使用,查表 |
蜂鸣器 |
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8 |
AD实验 |
模数转换 |
AD元件,电位器,数码管或液晶 |
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9 |
DA实验 |
数模转换 |
DA元件,电位器,数码管或液晶 |
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10 |
测温实验 |
1wire总线操作 |
DS18B20, 数码管或液晶 |
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11 |
EEPROM的读写 |
I2C总线的读写 |
AT24C02,数码管或液晶 |
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12 |
电子钟实验 |
SPI总线操作 |
DS1302, 数码管或液晶 |
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13 |
PS2键盘实验 |
PS2协议操作 |
数码管或液晶 |
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14 |
串口通讯实验 |
串口操作 |
MAX232,PC, 数码管或液晶 |
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15 |
继电器实验 |
弱电控强电 |
继电器,三极管 |
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16 |
LED点阵实验 |
点阵控制 |
LED点阵 |
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17 |
自由按键实验 |
外部中断 |
按键,数码管或液晶 |
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18 |
虚拟仪器Labview实验 |
与单片机通讯 |
MAX232,PC, 数码管或液晶 |
综合应用实验有很多,没个人都可以想出很多创意来,这里我举几个例子:
1. 利用上表中的4、5、12、18等几项计数组合可以做自行车测速仪。
2. 利用上表中的8、14再加上你用VB/VC/LABVIEW编一个上位机的软件可以做虚拟电压表。
3. 利用上表中的3、4、14再加上你用VB/VC/LABVIEW编一个上位机的软件或是用液晶可以做自动提款机。
4. 利用上表中的4、18、9可以做简易信号发生器。
5. 利用4、7、18可以做音乐盒点播实验。
6. 利用上表中的4、11、13可以做电子密码锁实验
总之,利用单片机的这些单项基础实验,只要你发挥自己的创意可以设计出许多有趣的实验,可以说如果你自己能够设计出一个综合的应用实验后并且调试无误,那么可以说你的单片机基础已经打的不错了,可以进一步向下学习DSP或是FPGA等更高级的知识了。
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