[實用新型]一種51單片機綜合訓練系統

有效

• 申請號: 201720171460.X
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN206685022U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 孫寶法
• 申請（專利權）人: 孫寶法
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙)11531
• 代理人: 李宏偉

技術領域

本實用新型屬于教學實驗器材領域，更具體地說，涉及一種51單片機綜合訓練系統。

背景技術

很多大學的機械設計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、自動化、電子科學與技術、電子信息工程、通信工程、計算科學與技術等本科專業都開設了《單片機原理與應用》、《嵌入式系統》等硬件類課程，這是符合市場需求的，但是，與這些課程配套的大多數實驗仍然在實驗箱上進行的，這是遠遠不夠的。在實驗箱上做實驗存在如下缺點：

(1)學生對硬件系統的總體結構了解不夠，對接口技術涉及不多。在實驗箱上做實驗，硬件系統的構建主要是通過連線實現的，學生只需按照實驗指導書所指定的步驟，一步一步地把系統中應該連接在一起的端口用導線連接起來就可以了，這樣就造成了很少有學生去鉆研該系統的電路原理圖，更不用說去研究這些接口連接所依據的基本原理了，而這些都是進行微控制系統設計與實現所必需的。

(2)學生對軟件系統的結構與程序流程理解不深，程序代碼編寫能力訓練不足。在實驗箱上做實驗，為了使學生能夠在有限的時間內完成實驗，提高實驗的成功率，對于某個微控制系統，實驗指導書一般都提供與硬件系統相對應的程序代碼，學生只需在Keil C等程序編譯平臺上編譯、調試、運行程序就可以了。在這種實驗方式下，學生一般不會自己動腦筋編寫程序代碼，更談不上主動提高基于硬件系統的軟件設計能力了。

(3)學生對系統的概念缺乏整體認識。由于硬件系統和軟件系統都可以依賴于他人，因此，學生沒有必要從宏觀角度去思考微控制系統的整體結構，也沒有必要從微觀角度去深入研究微控制系統的局部細節。這樣，他們就不可能完整地建立起一個微控制系統的概念。

總之，在實驗箱上做實驗，學生所做的只是重復別人已經做過的實驗過程，而對微控制系統設計與制作的整個過程缺乏了解，在微控制系統設計與實現方面得不到有效的鍛煉，雖然學生最后看到了預期的實驗結果，但是，他們的收獲其實并不大。如果讓他們自己設計與實現一個微控制系統，他們一定會茫然無措，無從下手。

申請人認為，在《單片機原理與應用》、《嵌入式系統》等基于硬件的課程中，應該讓學生多接觸實物，親自操作，在實踐的基礎上牢固掌握所學的知識，提高動手能力。特別是《單片機原理與應用》課程的實驗，應該鼓勵、指導每位學生做一個小系統。通過這樣的訓練，學生不但可以深刻理解單片機片內部部件的功能，而且可以在實際應用中利用匯編語言或C語言進行程序設計，還可以真正建立微控制系統的概念。而在基于實驗箱的實驗中，這些目標是不可能達到的。

為了克服在實驗箱上做實驗所存在的不足，我們設計并制作了51單片機綜合訓練系統。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種51單片機綜合訓練系統，幫助學生建立基于單片機的微控制系統的概念，提高學生的硬件設計與制作的能力，提高學生的軟件設計與調試的能力，提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。

本實用新型技術方案一種51單片機綜合訓練系統，其特征在于，包括印刷電路板PCB，所述印刷電路板PCB上設置有最小系統、USB接口模塊、鍵盤區域、顯示模塊和應用模塊；

所述最小系統包括單片機CPU、上拉電阻、晶振電路和復位電路，

所述單片機CPU為51單片機，單片機CPU包括引腳VCC、P00～P07、P10～P17、P20～P27、P30～P37、EA、ALE、PSEN、RST、X1、X2、GND共40個引腳并全部引出，

所述上拉電阻PR0的引腳1與單片機CPU的VCC引腳連接，上拉電阻PR0的引腳2～9分別依次與單片機CPU的引腳P00～P07連接，

所述晶振電路包括晶振Y1和電容C1、電容C2，晶振Y1的兩個引腳分別接在單片機CPU的X1和X2引腳上，同時，晶振Y1的兩個引腳還分別通過兩個電容C1、C2接地，

所述復位電路包括鋁電解電容C3、電阻R1、電阻R2和按鍵K2，鋁電解電容C3的負極與單片機CPU的RST引腳連接，鋁電解電容C3的正極及電阻R1的一端均與VCC相連接，電阻R1的另一端與按鍵K2的一端連接，按鍵K2的另一端及電阻R2的一端均與單片機CPU的RST引腳相連接，電阻R2的另一端接地；

所述USB接口模塊包括USB接口驅動芯片U1、5芯插頭JP3、電阻R3、電阻R4、電阻R7、電阻R8、晶振Y3、電容C7、電容C8、電容C10、電容C11、電容C12、按鍵K1、發光二極管D1，