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单片机开发板范文1
关键词：89C51单片机；TLC 2543；TLC5615
中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-02
The Development and Application Based on 51 Series MCU System Board
Li Li,Shao Xinhui
(Changcheng Institute of Metrology&Measurement,AVIC,Beijing100095,China)
Abstract:In order to facilitate the beginner to use all kinds of microcontroller chip internal resources and some commonly used in the peripheral expansion chip,design and development of 51 series MCU based on the system board.At the same time,the board also can be used as needed to study various simulator target board.
Keywords:89C51 MCU;TLC 2543;TLC5615
一、电路板硬件组成
89C51系列单片机―U1；主时钟晶振11.0592MHz；输入电源为9V，调整为板子所需的5V―J8、U7；通过RS-232接口可与PC通讯―J9、U8；外扩32K×8RAM―U3；可编程看门狗监控512×8E2PROM―U5；11通道12位A/D转换器―U10；10位单通道D/A转换器―U11；实时时钟电路―U4；复位按键SW1；外部中断0按键SW2；电源指示灯―D1；通用端口指示灯―D2；连接键盘、显示电路插座―J3；左边为模拟实验区；右边为数字实验区；板上配有3V备用电池。
二、接插件说明
（一）电源插座J8
通过9V的电源适配器，将220VAC转换为9V DC经电源插座接到板上，电源适配器应为里负外正。9V再经过7805转换为5V，当红色的LED亮，则表示5V输出正常，直接为数字部分供电，且数字元件均配有一个0.1uF或0.01uF的电容。模拟元件均配有一个10uF和0.1uF的去耦电容，模拟电源和数字电源在左边RS-232与R7相交。板上有1个3V备用电池，当主电源失效后可为时钟提供电压。
（二）RS-232接口J9
经过MAX202电平的转换，再经RS-232插座可直接与PC机通讯。用标准串口电缆将PC机与该电路连接。
（三）按键与指示用LED
复位按键SW1：由X25045提供复位信号。
中断0（INT0）按键SW2：INT0按键通过斯密特触发反相器74HC14直接与单片机（U1的PIN 18）的INT0相连。
红色LED（D1）：用来指示板上是否正常通有5V电源。
绿色LED（D4）：单片机的T0（PIN 14）经U6输出驱动D4，上电时为亮。
（四）键盘、显示接口插座J3
键盘、显示接口插座可以和使用显示芯片BC7281搭建的键盘、显示电路板相连，用10芯扁平电缆通过该可直接将键盘、显示电路板相连。
（五）连接单片机P0（J5）、P1（J7）、P2（L6）、P3（J4）的插座
为了方便用户使用单片机的端口，用了四个插座将四个端口分别引出
其中，还将单片机的ALE（PIN 30）和PSEN（PIN 29）信号引到J4插座的第9和第10脚。
（六）模拟输入/输出插座J1和J2
插座J1连接11个ADC输入通道，J2连接DAC输出通道。
三、各功能模块说明
（一）片选模块
本电路板用了一片74LS138来产生所需的三个片选信号以节约单片机的端口资源，单片机的P2.4、P2.5、P2.6和P2.7连接74LS138的A、B、C和G1，片选列表见表1。
注：X为任意值
（二）外部数据存储器模块
电路板上外扩有32K×8的RAM―62256（U3），地址线为15位，通过锁存器74HC573（U2）访问RAM。U3的片选信号由P2.7提供，P2.7为低时选中外部RAM，若用户使用外部RAM，需插上有关芯片。
（三）可编程看门狗监控E2PROM模块
X25045（X5045）是Xicor公司出品的可编程看门狗监控E2PROM芯片。X25045（X5045）把三种常用的功能即看门狗定时、电压监控和E2PROM组合在单个封装之内。
X25045与I2C串行总线E2PROM器件不同，数据输入和输出线是分开的，因而很大地提高了数据传送速率；另外增加写保护引脚WP，使器件的使用具有更大的灵活性，X25045可被控制和接口到任意通用的单片机，图1是本电路板所采用的接口方式，该电路既支持手动复位，同时提供看门狗控制的复位，R6是复位输出的上拉电阻。X25045与单片机的接口电路如图1所示：
（四）实时时钟电路模块
X1203是Xicor公司生产的低功耗CMOS型实时时钟集成电路。双端口时钟和报警寄存器可使时钟即使在读写操作期间也能精确地工作。它通过I2C总线方式可与各种单片机接口，具有日历、时钟、计时、可编程定时中断，并提供闰年校正，能对2000年问题和小于31天的月自动进行调整。它有两个独立的闹钟，报警可按秒、分、时、日、月及星期几设置。报警输出可作中断请求信号。工作电源及备份电池电源都有宽的电压范围，当主Vcc电源失效时将备用电池接入电路使用；当主Vcc恢复时又将备用电池断开。X1203与单片机的接口电路如图2所示：
（五）A/D转换模块
TLC2543是TI公司的12位串行A/D转换芯片，使用开关电容逐次逼近技术，采样速率可达到66K，供电电流仅需1mA（典型值）。芯片有三个控制输入端：片选（ ）、输入/输出时钟（I/O CLOCK）以及地址输入端（DATA INPUT）。它还可以通过一个串行的3态输出（DATA OUT）与主处理器或其的串行口通讯，输出转换结果。
由于该芯片采用标准的串行外设接口（SPI）控制，而51系列单片机本身不提供这类接口，因此可以通过软件方式来仿真SPI接口。
通过编程器件的DATA INPUT管脚串行输入的8位通道/方式控制字节的高4位（MSBs），可以选择11个模拟通道中的任何一个。也可以用同样的方法选用另外三个测试电压（VREF-，VREF+，（VREF-+VREF+）/2）用于转换器的校正或其它用途。
通道/方式控制字节的低4位（LSBs）用于选择输出数据的长度（8、12或16）、输出数据的顺序（以MSB开始或以LSB开始）和是否需要单极性（二进制）或双极性（二进制补码）格式。
可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辨率。每次转换和数据传送可以使用12或16个时钟周期。
一个片选（ ）脉冲要插到每次转换的开始处，或是在转换时序的开始处变化一次后保持 为低，直至时序结束。
（六）D/A转换模块
TLC5615是带有缓冲基准输入（高阻抗）的10位电压输出数字―模拟转换器（DAC）。DAC具有基准电压两倍的输出电压范围，且DAC是单调变化的。器件使用简单，用单5V电源工作。器件具有上电复位（power-on-reset）功能以确保可重复启动。
TLC5615的数字控制通过3线串行总线，它是CMOS兼容的且易于和工业标准微处理器和微控制器接口。器件接收16位数据字以产生模拟输出。数字输入端的特点包括带有斯密特触发器，它具有高噪声抑制能力。
TLC5615的主要特点是高速和低功耗，和TI的10位和12位串行双路DA转换器TLC5617和TLC5618管脚兼容，升级方便。
TLC5615的基准电压由LM385-2.5来提供。
四、结束语
本系统板提供了89C51芯片所有管脚的操作命令接口，演示程序采用汇编语言编写，操作简便，方便初学者使用，可以全面系统的练习51系列单片机的硬件和编程。
参考文献：
[1]周航慈.单片机应用程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1991
[2]X5045数据手册[Z].武汉利源公司,2000
[3]X1203的数据手册[Z].武汉利源公司,1999
[4]TLC2543数据手册[Z].武汉利源公司,2000
[5]TLC5615的数据手册[Z].武汉利源公司,1998
单片机开发板范文2
关键词:低成本;单片机;实验开发板
中图分类号:TP311 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)13-3518-04
Development and Design Based on Low-cost SCM Target Board AT89S51
CHEN Yu-zhong1,2
(1.Hohai University, Nanjing 210000, China; 2.Jiangsu Union Technical Institute, Nanjing 210019, China)
Abstract: The experiment needs to do MCU emulator and programming, are often more expensive its price, to be prohibitive.Accordingly, this paper developed and designed a circuit is simple, inexpensive, practical, no experimental system microcontroller programmer. The system combines KeilC and Easy 51Pro experiment simulation software, very useful for beginners.
Key words: low-cost; MCU; experimental development board
1 设计思路与系统框图
本文采用AT89S51单片机,在单片机的最小系统下加入适当的电路,比如波段开关和显示模块,利用它的在线下载功能就可以实现常用单片机程序的调试和学习了,如图1所示。
利用如图2、图3所示的下载线通过电脑并口将程序写入AT89S51。P0口作为扩展口可以外接其他控制电路;P1口作为波段开关输入与程序下载端,用于复位;很多电路在设计的时候都不会用全部的P1口,总是会有三个端被下载端占用,采用拨码开关,当需要下载的时候把后三个拨码开关拨至中间,即可检测器件,下载程序了。
P2口作为实验板的输出显示部分,P0-P3口输出低电平时的倒灌电流能力强(可达20mA),而输出高电平时拉电流能力弱,所以采用2位数码管共阳(低电平有效)连接动态显示的方式。在这里笔者为什么采用动态接法呢?因为当电路中数码管的数目较多时,用静态显示方式就不方便了,而采用动态显示可减少数码管占用接口数、简化电路、降低成本,而且在实验板上用2位数码管动态扫描做实验。
将2位数码管LED位的段选线(a-dp)同名并联。然后由一个8位I/O接口来控制各个段,而2个位选线则由另外一个相应的I/O接口先来控制。这样用2个8位I/O接口就能控制8位LED数码管,本电路只用2位数码管,P2口作为段选线,P3.0与P3.1作为2位LED数码管的位选线。如果用静态的方式需要用到2个8位I/O接口才能够控制2位LED数码管,这就时动态显示的优点。
2 功能简介
1) P2口数码管静态显示P1口拨码开关低四位的数值
2) P2口数码管动态显示P1口拨码开关的数值
3) 按下按钮数码管自动加1
4) 一秒加一显示
5) 中断
6) 比较数值大小
7) 加减乘除运算并显示
……
可以编写不同的程序,从而实现不同的效果。
3 硬件系统设计
图4、图5中采用89S51的P3.0与P3.1口做2个LED的位选线,称为字位码口。P2口作为所有LED的同名并接的八段(a～dp)的段选线,称为字段码口。由于LED显示需要一定的驱动电流,故在接口中加了驱动电路,用三极管8050作为LED显示的驱动。由于字段码口同时控制了所有的LED的段选线,因此只有采用动态扫描的方法,才能实现每位LED不同的字符。
动态扫描显示控制方式就是逐个地循环点亮各位显示器,即在某一瞬间,只让某一位的位选线处于选通状态,其他各位的位选线处于断开状态,同时段选线上输出相应位要显示字符的的字段码。这样在每一瞬间,2位LED中只有选通的那一位LED显示出字符,而另一位则是熄灭的,同样在下一瞬间,只显示下1位LED。如此继续下去,让2位LED交替显示。虽然这些字符是在不同的瞬时轮流点亮的,但由于人眼的视觉残留效应,看到的是2位稳定显示的字符,与静态显示的效果完全一样。P3口是按钮输入、与中断输入。P3口即可用作按钮输入,也可以用作中断输入,互不冲突。
4 程序系统设计
4.1 P2口数码管静态显示P1口拨码开关低四位的数值
打开Keil C51集成开发环境,先建立一个文件目录,再建立一个工程项目,最后建立源程序文件,文件的名字由编程人员自己定义。输入以下源程序:
ORG 0000H
LJMPMAIN
ORG 0030H;初始化
MAIN: MOVA,P1 ;将P1口的数值临时存放在A中
ANL A,#0FH ;用“与”的方法屏蔽高四位数据
MOV DPTR,#TAB ;查表程序,赋予表格首地址
MOVCA,@A+DPTR ;查表并将查到的数传送给A
CLR P3.0 ;选通第二位数码管点亮(低电平有效)
SETBP3.1 ;熄灭第一位数码管
MOV P2,A ;将查表查到的字段码传送到P2口显示
LJMPMAIN ;循环
TAB:
DB0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H, 92H, 82H;0～F的共阳极数码管字段码表
DB0F8H, 80H,90H,88H,83H, 0C6H, 0A1H
DB86H, 8EH, 0FFH
END;结束
在输入过程中,只需要将程序输入到文本框中,便于读懂与修改程序。编译通过后,接通5V电源,用Easy 51Pro软件将其固化到AT89S51芯片中。在固化之前应将P1口8个拨码开关的后3位 (K6、K7、K8) 拨至中间,便可以检测到器件了,否则不会检测到器件,也无法固化程序。程序写入完后,将P1口的K1、K2、K3、K4拨至到最下面一档,第二位数码管显示“0”,第一位数码管不亮;将K1拨码开关拨至上面时,第二个数码管显示为“1”,第一位数码管不亮;将K1、K2拨码开关拨至上面时,第二个数码管显示为“3”,第一位数码管不亮。以此类推,具体原因见表1。
将K1、K2波段开关拨至最上面也就是置P1.0、P1.1为高电平,也就是D0 和D1为高电平,这时将D0与D1对应的数值逻辑相加等于3,数码管显示“3”。再用3去查表2将3所对应的字段码送到P2口显示,这就是数码管显示“3”的原因。如要显示“8”则只要将K4开关拨至最上面就可以了,而其余开关拨至最下面。
4.2 P2口数码管动态显示P1口拨码开关的数值
同(1)打开Keil C51集成开发环境,输入以下源程序:
ORG 0000H
LJMP XIANSH
ORG 0060H
XIANSH: MOV P3,#55H
MOV A,P1
ANL A,#0FH
MOV DPTR,#TAB
MOVC A,@A+DPTR
SETB P3.0
CLR P3.1
MOV P2,A
ACALL DEL1MS
MOV A,20H
ANL A,#0F0H
SWAP A
CLR P3.0
SETB P3.1
ACALL DEL1MS
SJMP XIANSH
DEL1MS: MOV R5,#05H
L2: MOV R4,#28H
L1: NOP
NOP
NOP
DJNZ R4,L1
DJNZ R5,L2
RET
TAB: DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H, 92H, 82H
DB 0F8H, 80H,90H,88H,83H, 0C6H, 0A1H
DB 86H, 8EH, 0FFH
END
ORG0000H
AJMP MAIN
ORG0030H;初始化
;--------------------------
MAIN:
MOVP 0, #00H;给P0与P2口赋值00H,点亮所有发光二极管
MOVP 2, #00H
ACALLDELY1S;调用延时子程序,维持发光二极管点亮1S
MOVP 0, #0FFH;给P0与P2口赋值FFH,熄灭所有发光二极管
MOVP 2, #0FFH
ACALLDELY1S;调用延时子程序,维持发光二极管熄灭1S
AJMP MAIN;跳转至主程序入口不断循环
;----------------------------
DELY1S: ;延时子程序(延时时间大约为1S)
MOVR5, #05H ;用DJNZ指令来不断减一,从而达到延时的效果
DEL1:
MOVR6, #64H ; 延时子程序的计算3条NOP和1条DJNZ指令共5个机
DEL2: ;器周期,执行时间为5*2us=10us经过三重循环,需要执
MOVR7, #0C8H ;行2001005次,执行时间为10us*5*200*100=1000 000us=1s
DEL3:
NOP
NOP
NOP
DJNZR 7, DEL3
DJNZR6, DEL2
DJNZR5, DEL1
RET
END
编译通过后,接通5V稳压电源,用Easy 51Pro软件将其固化到AT89S51芯片中。在固化之前应将P1口8个拨码开关的后3位拨至中间,便可以检测到器件了,否则不会检测到器件的!程序写入芯片后,16个发光二极管每隔1S点亮一次,然后再熄灭1S,如此循环。
4.3 中断试验
同(1)打开Keil C51集成开发环境,输入以下源程序:
ORG 0000H
LJMP MAIN ;上电,转向主程序
ORG 0003H ;外部中断源INT0入口地址
AJMPZHONGDUAN ;外部中断0请求中断时,跳到ZHONGDUAN ORG 0060H 主程序
;-----------------------
MAIN:
SETBEA;CPU 开中断
SETBEX0 ;允许外部中断INT0中断
MOV A,#0FEH
;-----------------------
XH:
MOVP0,A
MOVP2,A
ACALLDELY1S
RR A
SJMP XH
;-----------------------
ORG 0200H;中断服务程序
ZHONGDUAN:
MOV P0,#00H;P0口等全部点亮
MOV P2,#00H;P2口等全部点亮
RETI ;中断返回
;-----------------------
DELY1S:;延时子程序(延时时间大约为1S)
MOV R5, #05H
DEL1:
MOV R6, #64H
DEL2:
MOV R7, #0C8H
DEL3:
NOP
NOP
NOP
DJNZR7, DEL3
DJNZR6, DEL2
DJNZR5, DEL1
RET
END ;延时子程序的计算3条NOP和1条DJNZ指令共5个机器周期,执行时间为5*2us=10us经过三重循环,需要执行2001005次,故执行时间为10us*5*200*100=1000000us=1s。
将程序写入芯片后,16个发光二极管在分两组左移,当按下S3按钮时16个发光二极管全部点亮。将按钮松开恢复初始状态,程序接着左移!
电路设计好,就进入装配和调试阶段,将89S51单片机插入底座上,可以用输出电压4.9V,输出电流450mA左右的手机或其他电器设备的充电器做电源,完全可以为实验板提供电源,可以使初学者省去买一个电源的开销,此方法可减少成本,还可以提高效率。最后将KeilC编程软件和Easy 51Pro下载软件安装到一台普通的电脑上,编写、编译、固化程序。一个低成本的单片机实验系统就制作完成了!
对于单片机初学者来说,能用最简单的硬件电路来做程序是最好的。比起实验箱、复杂的实验板,不必去研究这个线是怎么接的,那个线是怎么接的,能够让广大读者可以自己制作开发板,自己编写程序。初学者一看就知道是怎么接的。这套单片机实验开发板在我校被广泛应用于教学实践,通俗易懂,学生乐于接受,教学效果很好。
参考文献:
[1] 黄永定.电子线路实验与课程设计[M].北京:机械工业出版社,2005:135.
[2] 扬志忠.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2005:328.
[3] 黎旺星.项目驱动式单片机应用教程[M].北京:中国电力出版社,2009.
[4] 荀殿栋.数字电路设计实用手册[M].北京:电子工业出版社,2003.
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[6] 刘银平.数字电子技术实验教学改革的探讨[J].实验室研究与探索,2006,25(8).
[7] 陆东旭.自制简单的51开发板[J].电子制作,2008(1).
[8] 扬志忠.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2005:328.
单片机开发板范文3
（上海海事大学物流工程学院，中国 上海 201306）
【摘要】随着健康问题的日益普遍，人们愈发关注和防治。特别是上班族和学生整天待在室内，在“享受”空气污染、电子污染的同时，双腿长期闲置，会导致下半身越坐越宽。由于缺乏阳光与运动，不仅会面色苍白、缺少活力、腰酸背痛、身材走样，一旦脂肪囤积过多，很容易造成心脏、血管方面的疾病。因此，解决办公室白领及学生们长时间坐着工作学习影响身体健康的问题尤为重要。本项目拟以keil4,Visual C++6.0,STC_ISP，AUTO CAD等工具和普中HC6800ES-V1.1单片机开发板，震动器元件制作出声，震动的办公室用提醒座垫为基本目标。自制一款定时器上位机软件安装于PC，座垫采用USB数据线接线，与PC进行通信和供电。设计的电子座垫能够定时提醒工作人员工作一段时间后站立活动，调整身体姿势，进行自由的休息活动。电子座垫提醒时间可调，可以选用声、震动的提醒方式，座垫设计有机械振动按摩和提醒装置。
关键词 Visual C++6.0；51单片机；办公座垫；程序设计；自动提醒
0引言
（1）课题背景
上班族和学生长时间地坐在坐椅上，相对固定，姿势较少变化，腰部肌肉常处于某个方向的紧张状态，这类人群常常腰椎间盘突出症的多发，常有腰骶部疼痛症状，疼痛可轻可重。轻的时候，久坐后才产生症状；重的痛不可忍，卧床不起，稍动就痛，翻身也极为困难。而且他们整天待在办公室里，在“享受”空气污染、电子污染的同时，双腿长期闲置，会导致下半身越坐越宽。由于缺乏阳光与运动，不仅会面色苍白、缺少活力、腰酸背痛、身材走样，一旦脂肪囤积过多，很容易造成心脏、血管方面的疾病，如高血压、动脉硬化等，还增加了结肠癌、高血压、骨质疏松、抑郁和焦虑症的发生。
而且如今的办公座垫都是偷工减料，多数用粗糙的海绵和棉外套组合而成。长时间坐着不仅不能改善舒适度还会给我们的身体健康带来不良的影响。且经不起时间的考验，一个季节过去一个座垫就差不多报废了。在此社会环境背景下，我们设计开发一种有创新意义的，能够实现声和震动定时提醒站立的保健电子座垫，解决白领办公人员长时间坐着工作，影响身体健康的问题。设计的电子座垫能够定时提醒工作人员工作一段时间后站立活动，调整身体姿势，保证身体健康。电子座垫提醒时间可调，座垫设计有机械振动按摩和提醒装置。而且我们的座垫主要采用回弹较慢的记忆海绵，棉花和优质美观外套为原材料一部分。保证了座垫智能的同时，也保证了它的舒适性和美观度。相信只要再尽心研制和结合市场，未来一定会受欢迎。
（2）研究思路
此课题先通过对目前市场的各类按摩座垫和提醒装置进行了解，分析现有产品的缺陷和可改装之处。接下来根据一些提醒装置的设计和现有资料的参考，分析我们这个项目产品的结构设计，电路设计，测定各种力和电的数据，确定自己的能力，制定可执行性高的计划方案，编制出合理的时间进度安排进行。
（3）创新点
这是市面上肯定还没出现过的一种办公座垫，又可以说是智能产品。这款座垫可根据使用者需求自动设定提醒时间，进行震动和声音的提醒，且座垫舒适时尚。传统的办公坐垫只是用来垫高，使坐着舒服的作用。有些坐垫的材质选料不好没达到保健目的，长期使用反而会危害人体健康。而经过我们创新设计的坐垫，不仅拥有传统办公坐垫的舒适感，还可以称为是智能的一款产品。坐垫的外部棉套是可以拆洗的，以防止长期使用产生的细菌对身体健康不益。此坐垫专门为长时间使用电脑的工作人员设计，外观大小控制在30×30×8cm左右。座垫内部使用51单片机和振子工作，通过USB口发送信号给电脑，与电脑的定时软件连用。填充材料选用人体感觉最舒适的材料——记忆棉，以及保护震动模块和单片机的发泡塑料，电源采用USB的5V供电。目前来说，我们是基本上简单的实现设计并且制作出一款新颖的智能实用且低成本的保健产品。
1研究方法与过程
1.1概述
设计开发一种能够实现声和震动定时提醒站立的保健电子座垫，解决白领办公人员长时间坐着工作，影响身体健康的问题。设计的电子座垫提醒时间可调，可以选用声、光、等提醒方式，座垫设计有机械振动按摩和提醒装置。我们认为电子座垫在提醒功能、提醒方式上和用途上具有新意。
在理论分析的基础上，充分利用单片机和电子控制方面的成熟技术和元器件，设计和制作满足要求的办公室自动提醒站立保健坐垫。研发过程中，将各相关部分分模块研究，在各模块工作正常的情况下再进行整个系统的联调。
1．2计划步骤
实际步骤：查阅学习单片机资料—学习基于MFC的C++6.0软件设计—设计座垫内部振子的排布与舒适度—运用CAD软件画出座垫的设计图—一方面编写定时软件一方面测试座垫内振子连接的可靠性—完成单片机程序调试—组装座垫内各部分器件达到声音与震动提醒效果—人体测试。
1．3设计方案
以keil4,Visual C++6.0,STC_ISP等工具和普中单片机开发板，震动器元件制作出声，震动的办公室用提醒座垫。具体是在座垫内部安装了普中51单片机开发板，选用STC89C52RC单片机，采用电脑USB的5V供电。设计了一款用于电脑的定时提醒软件与单片机通信，达到人工可调计时和触发单片机工作达到提醒的目的。最后用红外线遥控器关闭声音和震动的提示。
2研究结论与成果
2.1研究结论
座垫外观大小控制在30×30×8cm左右，与市场上现有的办公座垫形状大小基本无大差异。座垫内部使用普中的HC6800-VS1.1开发板、芯片为STC89C52RC的单片机工作。通过USB口与电脑进行串口通信。在使用者坐下并打开电脑定时提醒器后，电脑上的软件接受到信号开始计时并收到单片机开机工作的信号，到预设定时间后将此信号数据通过USB口返回给座垫内的PCB电路板，然后单片机控制作出通过蜂鸣器发声和打开直流电机引脚电压使振子工作震动的反应。然后需要使用者站起来用遥控红外关闭提醒装置，同时电脑程序进行时间的重置。基于安全性与使用方便性的考虑，座垫电源采用USB的5V供电。内部排线组装具体为：单片机置于坐垫底部，用发泡塑料包好，做掉套发泡塑料中挖出一个孔连出usb连接线，发泡塑料挖出一个孔连接振子电路的正负极电线，同时坐垫套与发泡塑料挖出另一个孔让红外线感应接收信号。坐垫海绵上表面挖出两个孔放置振子，将单片机通出的电路正负极并联振子并放入两个孔中。
我们始终坚持了自由选择提醒时间段，让使用者青睐的舒适保健坐垫通过温和的音乐与按摩般的震动来提醒该站起来运动运动或者休息会，达到改善使用者身体健康的目的。依靠方便可靠的单片机就掌握了声音和震动同时的双重提醒，内部装置简易却实用，使用着们容易上手。且成本不高。
2．2未来改进方向
由于时间的不充足和团队缺乏经验能力，未能达到最初想要设计的声、光、震动一体化。只能达到声音和震动的提醒。而且这样一种设计有一些不够完善和全自动的地方，比如USB信息传递可能由于人为的因素收到干扰，致使信息采集不是很精确，由于USB接口与电脑相连，有时候可能由于电脑的故障需要重新启动USB接收系统，还有就是需要电脑保持一直打开的状态才能持续稳定的工作。未来可以在坐垫内部可以布置特殊的某种传感器装置之类的器件，这样就可以实现不用使用者在电脑上开启计时，只要使用者坐下就可以开始计时的功能，计时更加准确。使用者站立一段时间再自动重置，避免有些偷懒的使用者只关闭提醒而不运动一会儿。
2．3设计成果
（1）用CAD完成了座垫的设计图纸；完成了座垫内部各元件的排线与连接，座垫内部完成震动和声音的提醒，声音是一段音乐。震动选择振子实现，舒适度不错，让人感受得到一定震动按摩效果。
（2）电脑计时到达设定时间电脑给予窗口提示手动关闭窗口
传送信号给单片机单片机蜂鸣器给予声音提示
接通电路启动振子给予震动提示用红外线遥控器关闭提示
2.4软件成果
基于MFC程序设计的应用做出了一个简易的定时提醒软件，因为是针对办公室白领和经常长时间使用电脑的学生，所以想到了借助于PC来做个上位机软件进行可选择的定时。
此程序有多重时间段可以定时。如短时的30分钟、1小时。长时间的3小时、5小时等。
本系统执行步骤如下所述：
（1）单片机串口与电脑串口连接好,串口电路无异常现象；
（2）打开电脑运行软件,按系统软件中的“连接”按钮,当显示为“串口已经打开”方可进行下一步；
（3）当显示“串口已经打开”时（PC经串口发送一个数据给单片机(此数据为36,16进制为O×24),）可以进行分钟和小时时间设置；
（4）当再次按下“连接”按钮时为停止定时功能。
2.5单片机成果
根据开发板的原理图完成了单片机控制蜂鸣器和电机的程序编写。
参考文献
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［2］王鹏飞，王鹏．基于Visual C++6.0的Windows应用程序定时器研究[J]．2013-2-10．
［3］冯卫忠，吴占敖，张玉琴，茅建华．基于蓝牙的医嘱执行自动提醒系统设计[J]．2013-4-30．
［4］吴正平，熊晓东，姜吉发，魏斌．用Visual C++6.0实现高精度定时器[J]．2002-9-30．
［5］雷鸣，侯哲生．防治颈肩腰痛计时提醒坐垫设计[J]．2013．
单片机开发板范文4
【关键词】单片机技术;项目教学;Proteus仿真;亚龙YL-236装置
一、单片机传统教学的难点
单片机技术广泛用于航空、航天、工业、农业、能源、交通、通信、家用电器等各个领域。据全国各大城市历次的专业人才需求信息表明，单片机开发、应用人才（特别是高技能型人才）一直供不应求。因此，培养单片机应用高技能人才具有良好的市场前景。中等职业学校电子类专业开设有单片机技术课，但有的学校由于教学方法不当，对该门理论性、综合性和实用性很强的课程，许多教师进行单片机应用教学时，脱离硬件和实际应用去讲系统组成、指令、编程、系统调试、故障处理等，学生普遍感到该门课程抽象、枯燥、难学，丧失学习兴趣，导致学生虽“学过”，但未“学会”，仍然不懂应用。
二、相关软件与平台简介
1.Proteus仿真软件
Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它是目前最好的仿真单片机及器件的工具。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
2.亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置
亚龙“YL-236”单片机控制功能实训考核装置是根据中等到职业学校单片机教学与应用的内容和要求，按照职业岗位的工作内容研发的实训考核设备。实训台可以上理论课当课桌用，在实训时有多种功能模块供学生使用。采用模块化教学来设计，提供软硬结合，模块之间连线灵活多样，专为高中职课程设计和单片机竞赛的开发平台，能为中职单片机教学提供有力支持。
三、项目教学法在单片机教学中的应用
对于电子信息类中职在校学生，运用项目教学法，用真实的工程实战项目引导学生学习，让学生肩负任务去学，带着问题去学。学生都有好奇心，也都乐于动手，给他们多点机会，让他们从自已作品中找到学习的答案。笔者教学过程如下：
1.合理选择教材和项目教学内容
单片机技术经过30多年的不断发展，任意一个分支都有大量的知识和技术，对于要在有限的教学时间内要完成海量知识与技术的教学是根本无法办到的事情。因此，我们可以依某个实体为项目，将单片机的知识、技术与应用能力的培养融于实体之中，实现理论与实践相结合。这样既可降低教与学的难度，又可大大提高学生学习的主动性和兴趣。
2.从最容易成功的项目着手
我们尝试学习编程从一个发光管的点亮和熄灭开始。为了让学生理解十六进制与二进制的转换，学习AT89S52的各引脚功能，学习点亮和熄灭的指令，明确低电平为点亮发光管。例如：MOV P0，#0DBH;11011011--零为亮，就是将立即数DB（十六进制）送给AT89S52的P1口，DB转换为二进制为1101 1011（P0.7，P0.6，P0.5，P0.4 P0.3，P0.2 P0.1，P0.0），说明P0.5，P0.3口输出低电平。在万能板上焊上AT89S52插座，18、19脚接12MHz晶振和两个30P电容，20脚接地，+5V电源加到40脚和31脚，还通过10uF电容和10K电阻加到第9脚进行上电复位。在P0.5，P0.3口接上两个LED的负极，LED正极通过几百欧的限流电阻接到+5V电源上。通电就可看到两个LED点亮。若MOV P0，#24H;0010 0100，刚好P0.5，P0.3口接上的两个LED熄灭，其它口接上的LED点亮。至于点亮和熄灭的时间，则由延时子程序确定，很好修改的。此时小组任务为三路到八流水灯设计与制作，八路流水灯又可深入到32路跑马灯，24路花样彩灯，也可以利用Proteus软件仿真与YL-236系统进行测试。
3.项目设计制作的层层深入
接下来我们可以进行独立按键、光电耦合、动态数码管、液晶显示、512点阵显示、AD、DA转换、红外摇控、数字温度采集与显示、矩阵键盘控制、十字路通灯设计、步进电机控制等电路的制作。这些电路元件便宜，易于购买和制作，对提升学生兴趣有很大帮助。所以说，采用项目教学法不在于教师讲了多少理论和程序的分析，而是你的学生学到了多少，运用知识的能力怎样，学生能否做出一些作品，作品有没有技术含量和社会实用性。
四、具体项目的实施过程：
在学生做完一定的实训项目后，选择一些具体的内容，要求他们完成交通灯或者16×16LED开发板制作。其中256点阵是一个集中单片机开发、Proteus仿真、YL-236P实训板演示和训练学生焊接技术以及三极管驱动电路学习的最好作品，也是单片机学习教学大纲必修内容。具体过程如下：
1.分组进行程序的编译与访真，利用keil和 MedWinV3编译生成hex文件。
2.在Proteus软件中绘制仿真电路，输入已生成的hex文件，运行并观察结果。
3.在YL-236的显示模块中运行，可以用万利仿真器和双龙ISP下载器两种方法进行操作，笔者常采取后者，因为方便连线。运行验证可行后，可以由学生根据电路进行实物制作。
制作过程如下：
1.每位同学要在电路板上安插并焊接好256个发光二极管。不能焊反，不能假焊，不能焊坏。还要求规范、美观，焊点温度适中、光亮，电气性能良好。从这一点来说，对我们学生是一个不小的考验
2.LED板焊接好后，是进行电路电气性能检查。要求将二极管每一行的负极作为行扫信号输入端，共焊接16条线，256个焊点。二极管正极也引出16条线，成这16列信号输入。再用万用表低阻档，依次检查每行每列的LED管是否发光，有问题再一一排除。
3.然后是单片机最小系统与LED显示板之间的驱动板的制作。此电路由IC74LS154，16个8050，16个8550，48个电阻组成。电路元件多，焊点多而密，对学生焊接技术是个重要的考验，整体电路的成败在此一举。
4.最后是电路板间的连线。几块电路板之间有大小近百条连线，每条线线头的处理，焊点的工艺，都对学生是一种锻炼。所的电气性能检测过关后，利用单片机开发学习工具，在参考程序中更改自已喜欢的汉字，如“12信息技术班作品”。
五、项目教学的反馈
教师在引导学生完成工作任务的过程中，明确学生必须要掌握的知识和技能，怎样去思考、分析和解决问题，体验成功的乐趣，强调团队协作的重要性。各小组间与本小组各成员间要相互协作、相互讨论、相互解决问题。最后指导教师根据学生提交的作业结果，结合考核方案进行学习效果评价，并组织学生进行交流和总结，对所实践项目进行分析和提高。
总之，采用亚龙YL-236装置与Proteus软件为平台的单片机项目教学实践，将单片机技术在“做中学”，对于提高学生的学习兴趣有显著作用。
参考文献
[1]周永东.单片机技术及应用[M].北京：电子工业出版社，2012.2.
[2]周兴华.手把手教你学单片机[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.6.
单片机开发板范文5
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［2］孙育才.Atmel新型AT89S52系列单片机及其应用［M］.北京：清华大学出版社，2005.
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单片机开发板范文6
一、当前单片机教学存在问题
在传统单片机教学当中，通常先进行理论知识的讲解，之后再通过实验课程的方式验证知识。在验证当中，其具体内容即是对程序代码及硬件电路进行讲解，由学生根据具体步骤将代码烧录到单片机当中，对相应的功能进行实现。在期末考核环节，也主要通过软件的使用对仿真图设计上交即可。在具体课堂中，为了保证教学进度具有参考程序，学生经常在没有思考的情况下即直接复制相应程序，在整个过程中所观察的基本都是正确的数据与现象，在该种情况下，其既无法真正锻炼自身的动手能力，也无法获得应有的实验效果。实验课时方面也较为有限，在具体实验当中，仅仅能够将重点内容进行验证与讲解，在课外缺少学生自主学习的组织，学生在自己学习的过程中缺少来自教师的讲解，并因此无法实现自身问题的解决，长此以往，会对学生的耐心也将产生影响。
二、单片机教学改革的实施
（一）教学内容
为了使学生对单片机形成更高的学习兴趣，使其能够具有一定的比赛能力，在本教学当中，在对实验中心设备资源充分应用的基础上，组织学生进入实验室，以自主的方式对电子产品设计制作相关知识进行学习。具体内容方面，在首节课程当中，由教师对该课程的试验课程安排及内容设置情况进行介绍，积极鼓励具有浓厚兴趣、扎实数字电路知识的学生参与到实践培训课程当中，在开发实验室当中，教师通过题目设计的方式培养学生，同时在课堂内部开展竞赛，进一步提升学生的学习积极性。教学目标方面，通过高性能单片机开发板的应用对经验优势进行发挥，在使学生在同更多编程技术、电子元器件进行接触的基础上实现实践同理论的结合，在发散创新思维的基础上对学生的动手实践能力进行锻炼，在组织其参与到各类设计大赛的基础上为后续就业与设计活动的开展打下良好的基础。
（二）培养方式
在具体培训过程当中，按照从简单到困难的方式分为不同的课题，教师在对课题硬件电路讲解后，学生即可以在电路板上对对应的硬件电路进行焊接与检查，由教师向学生讲授如何实现程序的编写、如何实现问题的解决及如何实现对其余功能的拓展等，之后学生在对相关资料进行参考的基础上做好调试及编程处理。针对单片机培训课程，对基础型及加强型这两类课程进行设计：基础型课程方面，包括有独立按键、矩阵按键、定时器、计数器、蜂鸣器、串口通信及SPI多机通信等；加强型课程方面，包括有电子秒表、电气密码锁、电子时钟、蓝牙小车及数字温度计等。学生在参加培训的过程中，即会获得空白开发板，每当做一个课题时，需要通过对硬件电路焊接的基础上自行实现程序的编写与测试。在这部分课题当中，基本上涵盖了51单片机当中所使用的扩展方式及硬件资源，软件编程在每个课题当中都有体现，通过这部分课题的学习，学生则能够对单片机的软件编程、系统设计及硬件电路等形成深层次的理解与认识，进而实现其综合设计能力的提升。
（三）考核方式
