[發明專利]單片機系統設計與開發實驗儀

在審

• 申請號: 201410805855.1
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104504974A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 張小鳴;宋磊;王燕萍;劉浩
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 霍冠禹

1.一種單片機系統設計與開發實驗儀，其特征在于，包括主板、擴展板；

所述主板中，STC89系列單片機與圖形點陣LCD模塊、字符點陣LCD模塊、數據存儲器、4按鍵及接口電路、地址譯碼器、串行鐵電存儲器、CPLD(復雜可編程邏輯器件)芯片、ISP下載接口相連接；地址譯碼器與圖形點陣LCD模塊、字符點陣LCD模塊、數據存儲器、4按鍵及接口電路、CPLD芯片相連接；CPLD芯片和JTAG接口相連接；主板的+5V直流電源插座與STC89系列單片機、圖形點陣LCD模塊、字符點陣LCD模塊、數據存儲器、4按鍵及接口電路、ISP下載接口、地址譯碼器、STC89系列單片機、CPLD芯片、JTAG接口相連接；主板的+5V直流電源插座、地址譯碼器、STC89系列單片機、CPLD芯片均與主板的64芯PC104插接件相連接；

所述主板的64芯PC104插接件與所述擴展板的64芯PC104插接件上、下堆棧式連接；

所述擴展板中，擴展板的64芯PC104插接件分別與串行ADC電路、并行ADC電路、并行DAC電路，串行DAC電路、8位并口通信接口、+5V與+3.3V電平轉換電路、擴展板的+5V直流電源插座、獨立CAN控制器、RS485總線收發器、STC12系列單片機相連接；所述+5V與+3.3V電平轉換電路與無線射頻模塊SPI接口電路相連接；+3.3V電壓調節器與無線射頻模塊SPI接口電路相連接；所述+3.3V電壓調節器與+5V直流電源插座相連接，所述擴展板的+5V直流電源插座與串行ADC電路、并行ADC電路、并行DAC電路，串行DAC電路、8位并口通信接口、+5V與+3.3V電平轉換電路、+5V/±5V隔離DC-DC電路、獨立CAN控制器、RS485總線收發器、LIN總線收發器、H橋可逆PWM驅動電路、STC12系列單片機、雙霍爾開關傳感器、步進電機達林頓驅動電路、+5V步進電機相連接；所述+5V/±5V隔離DC-DC電路分別與溫度傳感器及接口電路、串行ADC電路、并行ADC電路、并行DAC電路、串行DAC電路、+3V減速直流電機電壓電流檢測電路相連接；所述溫度傳感器及接口電路通過短接器與串行ADC電路相連接，所述溫度傳感器及接口電路通過短接器與并行ADC電路相連接；所述STC12系列單片機分別與ISP下載接口、3檔撥動開關、H橋可逆PWM驅動電路、+3V減速直流電機電壓電流檢測電路、雙霍爾開關傳感器、+5V步進電機達林頓驅動電路、LIN總線收發器相連接；所述+5V步進電機達林頓驅動電路和+5V步進電機相連接；+3V減速直流電機分別與H橋可逆PWM驅動電路、+3V減速直流電機電壓電流檢測電路相連接；

所述圖形點陣LCD模塊用于多級漢字菜單顯示；所述字符點陣LCD模塊用于字符串顯示；所述主板STC89系列單片機用于采集、處理、存儲實驗數據；所述溫度傳感器及接口電路連接串行ADC電路或并行ADC電路，在STC89系列單片機控制下用于室溫采集實驗；所述擴展板STC12系列單片機是電機控制專用微控制器，一方面用來控制H橋可逆PWM驅動電路，實現+3V減速直流電機的調速實驗，另一方面用于控制步進電機達林頓驅動電路，實現+5V步進電機調速實驗；所述RS485總線收發器完成基于主板STC89系列單片機控制的RS485總線通信實驗；所述獨立CAN控制器用于完成基于主板STC89系列單片機控制的CAN總線通信實驗；所述主板的ISP下載接口除了完成主板STC89系列單片機在系統編程下載實驗代碼外，還用于完成RS232接口通信實驗；所述無線射頻模塊SPI接口電路用于完成基于主板STC89系列單片機或CPLD芯片控制的無線射頻點對點通信實驗以及無線射頻防碰撞通信實驗；所述LIN總線收發器用于完成基于擴展板STC12系列單片機控制的LIN總線通信實驗；所述8位并口通信接口用于完成基于主板STC89系列單片機控制的并行通信實驗。

2.如權利要求1所述的單片機系統設計與開發實驗儀，其特征在于，所述主板底層朝上疊裝在頂層朝上的擴展板之上，兩者通過64芯PC104接插件自堆棧式可靠連接。

3.如權利要求1所述的單片機系統設計與開發實驗儀，其特征在于，所述圖形點陣LCD模塊疊裝在底層朝上的主板之上，兩者通過20芯單排插針、插座可靠連接；所述字符點陣LCD模塊疊裝在底層朝上的主板上，兩者通過16芯單排插針、插座可靠連接。