YLDPJ-5210K多功能單片機實驗開發系統

一、多功能單片機實驗開發系統  系統簡介

YLDPJ-5210K多功能單片機實驗開發系統是《MCS-51單片機原理與接口》《C8051嵌入式單片機控制技術》《自動化控制》《CPLD/FPGA技術》等課程教學的最佳配套實驗設備。以小系統、多功能、易擴展為設計思想，系統的地址總線、數據總線、控制總線全部引出，對用戶開放，并留有擴展單元（區），這樣學校可以從需要出發，靈活選配各種擴展模塊，為各類院校的教學實驗、課程設計、畢業設計提供了良好的實驗開發環境，也是科研、開發工作者的得力助手。

二、系統組成：

（1）硬件：

1	用戶CPU（AT89S52），帶仿真接口	21	I/O口擴展模塊（74LS244、74LS273）
2	ISP在線編程接口，標配ISP下載線和軟件	22	蜂鳴器模塊
3	單片機所有IO口，數據、地址線，及譯碼地址區	23	射極跟隨器實驗模塊
4	譯碼、鎖存單元（由CPLD芯片1016設計）	24	紅外遙控接收實驗模塊（配紅外遙控器）
5	擴展ROM（64K）、擴展RAM（32K）	25	單脈沖與固定時鐘模塊
6	擴展模塊區（USB、網卡、CAN總線等）	26	DS18B20數字溫度傳感器模塊
7	RS232串行通訊口	27	DAC0832數模轉換模塊
8	8251實驗模塊	28	模擬溫度傳感器實驗模塊
9	8253實驗模塊	29	壓力傳感器實驗模塊
10	8279實驗模塊	30	ADC0809模數轉換模塊
11	8255實驗模塊	31	128*64 LCD液晶顯示模塊（可換16*2 LCD模塊）
12	六位動態數碼管實驗模塊	32	PWM轉換模塊
13	4*6矩陣鍵盤模塊	33	LM386音頻功放模塊
14	8155實驗模塊	34	繼電器模塊
15	8位LED發光二極管輸出模塊	35	RS485通訊模塊
16	8位開關量輸入模塊	36	直流電機模塊（帶霍爾傳感器，可實現閉環調速）
17	8250實驗模塊	37	四相步進電機模塊（帶驅動電路）
18	16*16點陣實驗模塊	38	接觸式IC卡實驗模塊（標配一塊IC卡）
19	可調電壓模塊	39	標配超強YL          DPJ-Keil51仿真器（USB接口）
20	直流電源模塊（提供+5V、+12V、-12V、GND）	40	配套附件實驗接插線，排線，IC卡，紅外遙控器，USB線，說明書，光盤資料(含詳實的實驗代碼C與匯編程序)。

（2）軟件和程序：

系統配置98/2000/XP//WIN7等操作平臺的單片機仿真調試軟件KEILC51 UV2 調試環境，支持匯編、C51語言編譯、調試；單片機ISP在線下載軟件；串口調試助手；取模軟件等；隨光盤配有全部的實驗源程序和電子版實驗指導書。

（3）開關電源：

系統內置高性能開關電源，提供DC：+5V、+12V、-12V、GND。

（4）實驗箱材質和尺寸：

系統配置輕便鋁合金箱子作為實驗儀機箱。長*寬*高520*330*140

三、系統主要特點

（1）USB三核高性能KeilC仿真器（標配）：系統標配有USB接口YL          DPJ-Keil51仿真器或選配YL          DPJ-3000和其它型號仿真器。

★ YL          DPJ-Keil51仿真器是目前同行業功能完整，性能穩定，技術先進的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 調試環境支持單步、斷點、隨時可查看寄存器、變量、IO、內存內容。支持夭折功能可仿真各種51指令兼容單片機，ATMEL、WINBOND、INTEL、SST、ST等等。

★不占資源，無限制真實仿真（32個IO、串口、T2可完全單步仿真），真實仿真32條IO腳，包括任意使用P30和P31口。

★USB接口，無需外接電源和串口，即插即用，臺式電腦、無串口的筆記本均適用。三CPU設計，采用仿真芯片＋監控芯片＋USB芯片結構，在仿真狀態下仿真芯片被完全凍結，可以100%重現CPU所有特性，即總線I/O口。

★下載仿真通訊急速115200BPS，也是KEIL支持的最高速度,相比以前版本提高一個數量級(10倍以上)，單步運行如飛。

（2）支持C8051F 單片機（SOC）：選配C8051F擴展板和YL          DPJ-EC5仿真器， YL          DPJ-EC5型USB高速通訊仿真器，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的在線系統調試、仿真；集成開發環境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟件。

3）支持EDA/USB/以太網/CAN開發：通過選配EDA（標配并口JTAG下載線）USB/以太網/CAN擴展卡，實現CPLD/FPGA的實驗、學習和開發，并和單片機系統共用硬件資源。

（4）實驗開放性：實驗電路單元盡可能獨立開放,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應多種方式實驗提供可能。

（5）二次開發：系統將地址總線、數據總線、控制總線全部引出，主機板留有擴展單元，通過單片機仿真器調試用戶系統。

（6）在線下載：實驗系統配有ISP在線下載接口，可直接燒錄AT89S5X單片機。

（7）二種工作方式：一是聯PC機運行，在與上位軟件聯機的狀態下，實現各種調試和行運的操作；二是脫機運行，系統配有管理監控，在無仿真器狀態下，系統自動切換到脫機管理狀態，用戶可輕松調用EPROM中的實驗程序完成實驗。

 (8) 革命性的單片機學習方式-DAQ創新實驗平臺

通過選配YL          DPJ-DAQ數控式創新實驗平臺，將一些復雜的例如交通燈控制系統、四層電梯控制系統、刀庫捷徑選擇等實驗通過當前流行的動畫技術制作出來，借助PC要資源，仿真實物的控制系統。通過USB接口電路，實現CPU（單片機）對虛擬被控對象的控制和雙向通信。該實驗平臺形象生動、可操作性強、可實現復雜的閉環控制，大大提高學生的學習興趣和創新思維。與傳統的實物模型相比：性價比極高、無需后續的保養和維修、使用安全方便。目前該創新實驗平臺有15個典型的系統實驗。

四、實驗項目

(一)軟件實驗
（1）清零程序；

（2）拆字程序；

（3）拼字程序；

（4）數據區傳送子程序；

（5）數據排序實驗；

（6）查找相同數據個數；

（7）無符號雙字節快速乘法子程序；

（8）多分支程序；

（9）脈沖計數實驗；

（10）電腦時鐘實驗。
(二)硬件實驗
（1）P1口亮燈實驗；

（2）P1口轉彎燈實驗；

（3）P3.3口輸入，P1口輸出實驗；

（4）工業順序控制實驗；

（5）8255 A、B、C口輸出方波實驗；

（6）8255 PA口控制PB口；

（7）8255控制交通燈；

（8）簡單I/O擴展實驗；

（9）A/D0809轉換實驗；

（10）D/A0832轉換實驗；

（11）8279鍵盤顯示實驗；

（12）通用打印機實驗；（打印機選配）

（13）微型打印機打印字符、曲線、漢字實驗；（打印機選配）

（14）I2C儲存卡讀寫實驗；

（15）繼電器控制實驗；

（16）步進電機控制；

（17）8253方波實驗；

（18）小直流電機調速實驗；

（19）16*16 LED點陣顯示實驗；

（20）128*64 LCD液晶顯示實驗；

（21）8250可編程異步通訊接口實驗（自發自收）；

（22）8251可編程通訊接口實驗（與PC機）；

（23）單片機RS232/485串行發送實驗（雙機通訊）；

（24）單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）；

（25）溫度實驗；

（26）壓力實驗；

（27）DS18B20單總線數字溫度傳感器實驗；

（28）紅外線遙控通信實驗；

（29）PWM脈沖寬度調制實驗；

（30）射極跟隨器實驗；

（31）電子音樂演奏實驗。

 (三)擴展卡實驗（選配）☆

1、KZ-1擴展卡完成以下實驗：

（32）MAX813看門狗實驗

（33）74LS165并轉串實驗

（34）74LS164串轉并實驗

（35）查詢式鍵盤實驗

（36）74LS138譯碼實驗

2、KZ-2擴展卡完成以下實驗：

（37）LM331 V/F轉換實驗

（38）LM331 F/V轉換實驗

（39）光耦隔離模塊實驗

3、KZ -3擴展卡完成以下實驗：

 （40）串行EEPROM 93C46讀寫實驗

 （41）I2C AT24C02讀寫實驗

 （42）TLC549串行A/D轉換實驗

 （43）TLC5615  10位D/A串行轉換實驗

 （44）PCF8563  I2C日歷時鐘實驗

4、KZ -4擴展卡完成以下實驗：

 （45）ISD1730語音錄放實驗

5、CAN總線擴展卡：

（46）CAN總線通訊接口實驗

6、TCP/IP以太網擴展卡

（47）以太網TCP/IP協議接口實驗

7、USB2.0卡

（48）USB2.0通訊接口實驗。

8、1032擴展卡：

   Lattice公司：Lattice1032E芯片實驗開發。

9、1K30擴展卡：

Atera公司：EP1K30TC144芯片實驗開發。

 10、C8051F020擴展卡+YL          DPJ-EC5仿真器：

C8051F020是完全集成的混合信號系統級MCU芯片。下面列舉了一些主要芯片資源：
（1）高速流水線結構的8051兼容的CIP-51內核（最大25MIPS）；
（2）全速非侵入式的系統調試接口（片內）；
（3）真正12位100ksps的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開關；8位500ksps的8通道ADC；
（4）兩個12位DAC，可編程更新時序；
（5）64K字節可在系統編程的FLASH存儲器；
（6）4352（4096+256）字節的片內RAM；
（7）可尋址64K字節地址空間的外部數據存儲器接口；
（8）硬件實現的SPI，SMBus/IIC和兩個UART串行接口；
（9）5個通用的16位定時器；
（10）具有5個捕捉/比較模塊的可編程計數器/定時器陣列；
（11）片內看門狗定時器，2個比較器，VDD監視器和溫度傳感器；
（12）64個I/O端口；
（13）-40~85度工業級溫度范圍；
（14）2.7V~3.6V工作電壓，100腳TQFP封裝；

11、YL          DPJ-DAQ數控式創新實驗平臺擴展卡（實驗對象通過軟件仿真）

閉環控制

（1）機器人掃地雷實驗；

（2）刀庫捷徑選擇實驗；

（3）四層電梯實驗；

（4）四級傳送帶實驗；

（5）郵件分揀實驗；

（6）水塔水位控制實驗；

（7）交流電機Y/△起動實驗；

開環控制:

（8）交通信號燈實驗；

（9）步進電機實驗；

（10）舞臺燈實驗；

（11）LED顯示實驗；

（12）液體混合裝置實驗；

（13）八通道邏輯分析實驗；

（14）溫度壓力實驗；

（15）連線自檢實驗；。

五、單片機項目實訓包（用戶根據需求選配）

序號	實訓包名稱	配件		說明
		配件名稱	數量
1.	可燃氣體報警儀	51單片機系統	1	使用可燃氣體傳感器，調理電路進行信號調理，單片機根據信號進行報警。
		可燃氣體檢測模塊	1
		配件、技術資料	1
2.	流量液位檢測自動供水（帶紅外遙控）	51單片機系統	1	單片機實時檢測并在LED上實時顯示水流量信息，同時根據液位情況，控制水泵進行自動供水控制，水流量可手動進行調節。系統帶紅外遙控系統。
		透明供水系統模型	1
		水泵	1
		流量檢測系統	1
		液位檢測系統	1
		紅外遙控器	1
		配件、技術資料	1
3.	超聲波倒車雷達	51單片機系統	1個	使用一對超聲波傳感器，單片機根據發射與接收超聲波信號的時間差來計算距離，帶溫度補償，結果用數碼管顯示
		超聲波測距模塊	1個
		顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
4.	環境測試儀	51單片機系統	1個	使用溫度、濕度、光強傳感器，測量環境溫度和濕度及光線明暗
		環境測試模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
5.	出租車計價器	51單片機系統	1個	直流電機模擬車輪，用霍爾傳感器測里程，用LCD顯示里程、單價、總價、等信息
		液晶顯示模塊	1個
		直流電機模塊	1個
		配件、技術資料	1份
6.	數字式多路溫度采集系統	51單片機系統	1個	對8組DS18B20同進進行溫度采集和顯示
		DS18B20模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
7.	數據采集系統	51單片機系統	1個	采用AD轉換器轉換模擬信號，再通過單片機串口發送到PC機，PC機對收到的數據進行顯示
		數據采集模塊	1個
		串行通信模塊	1個
		配件、技術資料	1份
8.	交通燈控制系統	51單片機系統	1個	用LED發光二極管模擬交通燈，數碼管顯示倒計時秒數
		交通燈模塊	1個
		顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
9.	直流、步進電機控制系統	51單片機系統	1個	PWM控制直流電機轉速，并用霍爾傳感器測速；步進電機正反轉控制、速度控制
		電機控制模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
10.	公交車報站器	51單片機系統	1個	公交車報站，語音提示，可進行語音錄放控制
		語音錄放模塊	1個
		配件、技術資料	1份
11.	紅外測溫儀	單片機系統	1個	使用熱釋紅外傳感器，實現非接觸測量人體、物體溫度，用數碼管顯示
		紅外測溫模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
12.	數字電子鐘	51單片機系統	1個	年、月、日、星期、時、分、秒顯示，程序中可設置初值
		日歷時鐘模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
13.	俄羅斯方塊游戲	單片機系統	1個	單片機實現俄羅斯游戲，用LCD顯示，鍵盤控制
		液晶顯示模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
14.	電子稱	51單片機系統	1個	測量物體質量，用數碼管顯示，提供法碼，量程500克
		壓力測量模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
15.	考勤機	51單片機系統	1個	IC卡應用于考勤機，身份識別
		讀卡器模塊	1個
		鍵盤顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份
16.	U盤、SD卡讀寫器	U盤、SD卡讀寫模塊	1個	可讀寫U盤/SD卡，U盤/SD卡自配
		配件、技術資料	1份
17.	音樂播放器	MP3播放模塊	1個	可播放MP3音樂，并可自由更新MP3文件
		配件、技術資料	1份
18.	無線數據傳輸系統	單片機系統	1個	無線數據傳輸模塊實現數據傳輸，注：用戶至少配兩套系統才能完成傳輸功能
		無線通信模塊	1個
		配件、技術資料	1份
19.	基于CAN總線的汽車車窗控制	51單片機系統	1個	CAN總線方式通信，控制車窗的開合（模擬），注：用戶至少配兩套系統才能完成傳輸功能
		CAN通訊模塊	1個
		配件、技術資料	1份
20.	網絡家電	51單片機系統	1個	通過以太網控制（模擬）空調的啟動、停止和設置
		以太網通訊模塊	1 個
		配件、技術資料	1份
21.	GSM通信系統	51單片機系統	1個	單片機控制GSM通信模塊實現自動拔號通話功能
		GSM網絡通信模塊	1 個
		配件、技術資料	1份
22.	GPS定位	51單片機系統	1個	單片機讀取GPS模塊信號：時間、經度、緯度、海拔、移動速度等，用LCD顯示
		GPS模塊	1個
		液晶顯示模塊	1個
		配件、技術資料	1份