天津師范大學-TW-210K多功能單片機開發系統實驗箱

一、系統簡介
  TW-210K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??梢詮男枰霭l,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CPUAT89S52,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ROM64K)、擴展RAM32K

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

8LED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)電氣性能與尺寸重量:
序號

電氣性能與尺寸重量


1

輸入電源:AC  220V±10%  50HZ


2

輸出電源:DC  +5V/3A、+12V/0.5A、-12V/0.5A


3

工作環境:溫度-10~+40攝氏度  相對濕度<85%(25攝氏度) 海拔<4000m


4

裝置容量:<0.5 KVA


5

重      量:約5 KG


6

外形尺寸:520*330*140mm


7

安全保護:具有短路保護、自恢復功能,安全符合國家標準


8

箱體材料:采用輕便鋁合金框架木箱作為實驗儀機箱,美觀大方,結實耐用。




 
三、系統主要特點

(1)仿真器:系統標配有USB接口DICE-Keil51仿真器或選配DICE-3000和其它型號仿真器。

1、 DICE-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。

2、 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。

3、 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。

4、 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)ISP在線下載:實驗系統配有ISP在線下載接口,并標配USB接口下載電纜線,可直接燒錄AT89S5X單片機和AVR單片機。

(3)支持C8051F 單片機(SOC)擴展:選配C8051F擴展板和DICE-EC5仿真器, DICE-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。

1、CPU:C8051F020。

2、22.1184MHz晶振。

3、標準JTAG接口,支持硬件仿真。

4、外部復位電路。

5、所有IO口均引出并加清晰標注。

6、可以與TW-210K實驗箱結合,實現超多外圍功能。


(4)支持PIC單片機擴展:

通過選配件PIC模塊可實現PIC單片機功能

1、CPU:PIC16F877A

2、4MHz晶振

3、標準6針ICSP接口,可以單片機進行編程與仿真。

4、所有IO口均引出。

5、外部復位電路。

6、可以與TW-210K實驗箱結合,實現超多外圍功能。


(5)支持AVR單片機擴展:

通過選配件AVR模塊可實現AVR單片機功能

1、CPU:ATMEGA16。

2、8MHz晶振。

3、標準ISP下載接口。

4、外部復位電路。

5、標準JTAG接口,支持硬件仿真。

6、所有IO口均引出并加清晰標注。

7、可以與TW-210K實驗箱結合,實現超多外圍功能。


(6)支持EDA(CPLD/FPGA)開發:通過選配EDA擴展卡(標配并口JTAG下載線),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。

(7)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。

(8)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。

(9)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。

(10)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。

 (11) 可選配DAQ數控式創新實驗平臺

    DAQ數控式創新實驗平臺,是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二維動畫技術制作出來,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

軟件實驗(標配)

 

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

硬件實驗(標配)

 

11. P1口亮燈實驗

12. P1口轉彎燈實驗

13. P3.3口輸入,P1口輸出實驗

14. 工業順序控制實驗

15. 8255 A、B、C口輸出方波實驗

16. 8255 PA口控制PB口

17. 8255控制交通燈

18. 簡單I/O擴展實驗

19. A/D0809轉換實驗

20. D/A0832轉換實驗

21. 8279鍵盤顯示實驗

22. 通用打印機實驗(自配)

23. 微型打印機打印實驗(自配)

24. I2C儲存卡讀寫實驗

25. 繼電器控制實驗

26. 步進電機控制實驗

27. 8253方波實驗

28. 小直流電機閉環調速實驗

29. 16*16 LED點陣顯示實驗

30. 128*64 LCD液晶屏顯示實驗

31. 8250可編程異步通訊接口實驗

32. 8251可編程通訊接口實驗

33. 單片機RS232/485串行發送實驗

34. 單片機RS232/485串行接收實驗

35. 單片機RS232/485與PC機通訊實驗

36. DS18B20單總線溫度測量實驗

37. 紅外線遙控收發實驗

38. 溫度傳感器實驗

39. 壓力傳感器實驗

40. PWM脈沖寬度調制實驗

41. 電子音樂演奏實驗

42. 8155模塊實驗

43. 射極跟隨器實驗

 

DICE-DAQ數控式創新實驗平臺(選配)

(專利產品,配置上位機仿真軟件,1卡即可完成以下實驗)

44. 機器人掃地雷實驗(閉環實驗)

45. 刀庫捷徑選擇實驗(閉環實驗)

46. 四層電梯實驗(閉環實驗)

47. 四級傳送帶實驗(閉環實驗)

48. 郵件分揀實驗(閉環實驗)

49. 水塔水位控制實驗(閉環實驗)

50. 交流電機Y/△起動實驗(閉環實驗)

51. 交通信號燈實驗(開環實驗)

52. 步進電機實驗(開環實驗)

53. 舞臺燈實驗(開環實驗)

54. LED數碼管顯示實驗(開環實驗)

55. 液體混合裝置實驗(開環實驗)

56. 八通道邏輯分析實驗(開環實驗)

57. 溫度壓力實驗(開環實驗)

58. 連線自檢實驗(開環實驗)

 

硬件實驗(選配)

59. USB2.0通訊實驗

60. CAN總線通訊接口實驗

61. 以太網TCP/IP協議接口實驗



五、選配件介紹:(以下部分為選配價格另算)


DAQ數控式創新實驗平臺 1100元

CPLD擴展模塊(1032E)FPGA擴展模塊(EP1K30)(配置并行下載電纜)590元

C8051F020單片機擴展模塊  680元

EC5  USB接口仿真器 (配置USB下載電纜) 290元

AVR單片機擴展模塊  (CPU型號:ATMEGA16L)  590元

AVR仿真器  660元

PIC單片機擴展模塊  

(CPU型號:PIC16F877A)  580元

PIC仿真器   680元

PIC編程器   450元

USB2.0通訊模塊   290元

以太網TCP/IP協議接口模塊   290元

CAN總線通訊接口模塊   290元


六、單片機實訓包模塊(選配)

序號

實訓包名稱

配件

說明

單價

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。

700元

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。

1500元

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

700元

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

700元

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

700元

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

600元

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

550元

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

550元

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

550元

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

500元

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

750元

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

500元

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

700元

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

900元

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

700元

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

550元

配件、技術資料

1份

17

MP3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

550元

配件、技術資料

1份

18

無線語音傳輸系統

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

850元

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

700元

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

800元

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

1700元

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

900元

GPS模塊

1個

液晶顯示模塊

1個

配件、技術資料

1份

23

語音識別機器人

語音識別控制模塊

1個

單片機對語音進行識別,可以控制機器人前進、后退、左轉、右轉、跳舞等動作

1300元

機器人

1個

機器人控制板

1個

配件、技術資料

1份

24

語音遙控小車

語音識別控制模塊

1個

單片機對語音進行識別,控制小車前進、后退、左轉、右轉等動作

1100元

小車車體

1個

小車驅動板

1個

配件、技術資料

1份

25

LED點陣顯示屏

51單片機系統

1個

基于51單片機控制的多功能LED點陣顯示屏,適合單片機實訓中的項目教學,由64片8*8點陣LED模塊組成,可同時顯示16個16*16點陣的漢字。

1500元

LED顯示屏

1個

配件、技術資料

1份

26

酒精測試儀

51單片機系統

1個

基于單片機控制的酒精測試儀,可以檢測氣體中酒精乙醇濃度,單位mg/L;液晶實時顯示酒精濃度數值和醉酒閾值;當測量值>醉酒閾值時報警并亮燈。

700元

LCD顯示模塊

1個

酒精傳感器模塊

1個

配件、技術資料

1份

27

智能小車機器人套件(豪華版)

核心芯片:89C52, 可用匯編 或者 C 語言編寫指令,讓機器 人實現自己想要的功能,并且可以任意改寫指令得到新功能,自帶在線下載功能.可以實 現機器人避障礙,尋黑線等多 種功能。是電子類專業機器人 比賽和各類電子競賽理想的學習套件

1500元

28

虛擬示波器和邏輯分析儀套件

該套件可實現以下功能示波 器 、 邏 輯 分 析 儀 、 數 字 電 壓 表、混合信號示波器、數字信 號發生器、數據記錄儀、頻率 發生器、頻率計數器、脈沖計 數器、PWM 控制器、I2C 控制 器、遠程控制器

850元