多種（zhǒng）CPU單片機（jī）實驗箱,單片機實（shí）驗箱,教學實驗箱
2026-02-09 10:20
基於Keil C單片機係列，注重（chóng）單片（piàn）機本身功（gōng）能的應用，充分體現單片的特點，基礎功能實驗電路采用一體化設計方式，創新拓展型實驗電路采用獨立模（mó）塊方式，需要（yào）時接入主板，既兼顧演示驗證性實驗、又（yòu）考慮到綜合設計和創新研究性實驗的需要。主板上自帶CPU編程下載接口，是一款靈活性極強（qiáng）的（de）集編程下載調試與一體的新（xīn）型單片機（jī）實驗教學平台，適合各層次學生進行單片（piàn）機（jī）原理和應用方麵的實驗和創新。
二（èr）、主要技術特點：
1.它是國內首款將MCGS工業組態軟（ruǎn）件應用（yòng）於（yú）單片機控製係統中，直觀形象地展示實
際自動控製工（gōng）業場（chǎng）景。
2.一個實驗主機底（dǐ）板，配置有51、STM32兩種CPU核心板，最終實（shí）現支持常見主（zhǔ）流MCU達幾十種之多。
3.功能模塊完全（quán）獨立（lì）
根據（jù）我們多年來的開發經驗，和取聽廣大用戶的建議，此款開發板采用最新理念——各功能模塊完全獨立，互不幹擾，減小（xiǎo）初學者編程誤區。板載豐富的實驗硬件資源和接口，並（bìng）對外全部開放I/O口，既可簡（jiǎn）單的使用短路帽進行默認的資（zī）源連接（方便初學者直接使用），也可以取（qǔ）下短路帽後采用杜（dù）邦（bāng）線連接單（dān）片機的任意（yì）I/O口線，輕鬆搭建自己的電路（lù）。
4.配合本公司精心編寫的大量C語言實驗例程，可使用（yòng）戶快速掌握單片機原理及其實用（yòng）接口技術。同時可加強初學者對主板（bǎn）硬件電路的認識，盡快（kuài）熟悉硬件電路。因為各功能模塊均獨立設計，可（kě）以直接（jiē）用各種單片（piàn）機，無需再做第二次投資。
5.單片機實驗中有些實（shí）驗（D/A轉換實（shí）驗、定（dìng）時器實驗等）需要觀察輸出信號的波形，本實驗箱可以選配雙通道虛擬示波器（實驗室如果（guǒ）有獨立示波器（qì）的（de）話（huà），可以不配），可以測量各種模（mó）擬（nǐ）信號，並可以保存波型文件，圖片文件，方便插入在教學課件中。
6.下麵詳細硬件（jiàn）配置裏的全部硬件都（dōu）集成在一（yī）個主板上，穩定可靠（kào），方便操作，同時也方便實驗室的（de）管理。
三、詳細硬件配置：
3.1 實驗箱底板
3.1.1 單色（sè）流水燈模塊：8 個高亮綠色LED 燈 ，用於流水燈實驗。
3.1.2 雙色流水燈模塊：6 個高亮直插LED燈，紅黃綠三種顏色，用於交通燈實（shí）驗。
3.1.3 雙色LED燈模塊：紅綠雙色直插LED 燈 ，用於簡易邏輯（jí）筆設計。
3.1.4 8 位數碼管模塊：2 個四位一體共陽極數碼管，2個74HC595 驅動芯片，用於時鍾顯示實驗。
3.1.5 1位數碼管模塊：1 個 8 段數碼管，共陽極，0.56 英寸，用於數碼管認識實驗。
3.1.6 紅綠雙色點陣模塊：3 個74HC595 驅（qū）動（dòng）芯片，一個紅綠雙色（sè）點陣顯示屏（píng），用於字符和中文的LED顯示。
3.1.7 LCD1602 液晶屏模塊（kuài）：標準 LCD1602 液晶屏接口，1 個帶背光的 LCD1602 液晶屏，用於字符液晶顯示實（shí）驗。
3.1.8 LCD12864 液晶屏（píng）模塊：標準LCD12864 液晶屏接（jiē）口（kǒu），支持串行、並行液晶屏，用於（yú）圖像和中文顯（xiǎn）示。
3.1.10 TFT 彩屏模塊：彩屏接口支（zhī）持8 位、16 位TFT ，支持觸摸屏控製，帶背光開關。配套 2.8 寸彩屏，帶觸屏（píng）功能，262K 色，8 位數（shù）據端。
3.1.11 8 個獨立按鍵：8 個獨立按鍵，帶上拉電阻 。
3.1.12 4X4 矩陣（zhèn）鍵盤：4 行4 列矩陣鍵盤，共16 個按鍵，帶上拉（lā）電阻。
3.1.13 五向搖杆（gǎn）：一個五向搖（yáo）杆，具有上、下（xià）、左、右、中五個方向。
3.1.14 蜂鳴器模塊：無源（yuán）蜂鳴器
3.1.15 DS1302 時（shí）鍾模塊：DS1302 芯片，模塊帶後背電池座。
3.2 傳感器模塊
3.2.1 兩路DS18B20 模塊：兩路 DS18B20 溫度傳感器接口。
3.2.2 光敏傳感器模（mó）塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調電阻、模擬量輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持光敏（mǐn）二極管、光敏電阻（zǔ）等光電開關器件。
3.2.3 火焰傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準（zhǔn）電壓可調電阻、模擬量（liàng）輸出接口、數字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持火焰傳感器。
3.2.4 霍爾傳感器模塊：集成 LM393 比較器（qì），基準電壓可（kě）調電阻、模擬量輸出接口、數字（zì）量輸出接口、模擬量指示（shì）LED 燈，支持（chí）霍爾傳感（gǎn）器。
3.3 電器控製模塊
3.3.1 1路直流電機接口：ULN2003 驅動芯片。一路可（kě）調速、可調向雙功能電機接口。
3.3.2 1路步進電機（jī）接口：ULN2003驅（qū）動芯片。標準5線4相步進電機接口。
3.3.3 2路繼電器（qì）：ULN2003 驅動芯片。兩個5V 繼電器，兩個3P 接線（xiàn）端（duān）子。
3.4 數據傳（chuán）輸、存儲模塊
3.4.1 2路串口（kǒu）：SP3232 芯（xīn）片，+3.0v-+5V 工（gōng）作（zuò）電壓，公（gōng）頭串口（kǒu）座一個，母頭串口座一個，狀態（tài）指示燈4 個。
3.4.2 AT24C02 存（cún）儲模塊（kuài）：AT24C02 芯片。
3.4.3 模擬（nǐ）量輸入模（mó）塊：0V-5V 輸入可調，0R-10K 電阻值可調。
3.4.4 串轉並模塊：74HC164 芯（xīn）片。
3.4.5 並轉串模塊：74HC165 芯片。
3.4.6 SD 卡模塊：標（biāo）準（zhǔn）SD卡卡槽，SPI 控製，4-bit 傳輸模式。
3.4.7 MAX485 模塊：MAX485 芯片，1 組 2P 接線端子輸出，1 組插針輸出。
3.4.8 紅外發射模塊：紅外發射（shè）二極管。
3.4.9 紅外接收模塊：HX838 紅外一體（tǐ）化接收頭。
3.4.10 PCF8591 AD/DA 模塊：PCF8591 芯片，4路模擬量輸入，1 路（lù）模擬量輸出，IIC通信。
3.4.11 鎖存器模（mó）塊：74HC573 鎖存（cún）芯片，兼容標（biāo）準CMOS 。
3.4.12 三八（bā）譯碼器：74LS138 芯片，TTL 電平。
3.4.13 核心板擴展接口：接口插座20P 兩排，IO 擴展插針20P 兩排 。
3.5 電源模塊
3.5.1 3V3 電源電路：LM1117-3V3 穩壓芯片。
3.5.2 1V8 電源模塊（kuài）：LM1117-1V8 穩壓芯片。
3.5.3 電源引（yǐn）出：GND/5V/3V3/1V8 電源各一組，每（měi）組 6 路引出。
3.5.4 自（zì）恢複保險絲：斷（duàn）開（kāi）電（diàn）流300ma 。
3.5.5 模塊名稱：USB 接口，mini USB,A 型母頭，D+ ，D- 。
3.6 標配 51CPU 和STM32F103核心模塊
3.6.1 配（pèi）在線下載 CPU 芯片 STC89 係列1 片。
3.6.2 自帶在線下載電路。
3.7 虛擬示（shì）波器
3.7.1 真正（zhèng）的高速雙通道存儲虛擬示波器，可切換為單通道提高采（cǎi）樣率。
3.7.2 帶有（yǒu）實時X-Y示波器：自動同步顯示功能。
3.7.3 存（cún）儲功能：存儲/栽入/分析曆史波型。
3.7.4 輸（shū）入模擬電壓信號幅值由軟件調整，勿（wù）需硬件開關切換。
3.7.5 帶有幅頻/相頻特性（xìng）專用虛擬示波器。可以保存波型文件，圖片文件，方便插入在教學課件中（zhōng）。
3.8 機箱
3.8.1 堅（jiān）固型（xíng）鋁合（hé）金（jīn）框（kuàng）架，厚實的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 460×380×120mm
3.8.2 有 70mm×350mm 的零配件存放區（qū）。
3.9 軟件
3.9.1、集成多種單（dān）片機兼容的（de）通（tōng）用 KEIL 軟件環境，支持匯編和 C 語言的編程、編譯、鏈（liàn）接和源程（chéng）序級調試（shì）和在（zài）線下載。
3.9.2、在線下載軟件：STC_ISP_V479。
3.9.3、MGCS 工業組態軟件（jiàn）。
3.9.4、C 語言編程單片機（jī）應用設計（jì）例程。
3.9.5、MGCS 工業組態軟（ruǎn）件與單（dān）片機接口例程。
四、可以實（shí）現的實驗項目：
4.1基礎實驗
1) 跑馬燈（dēng）、流水燈實驗
2) 彩（cǎi）色流水燈、交通燈實（shí）驗
3) 紅、綠兩種顏色顯示（shì）。
4) 電子鍾顯（xiǎn）示、數碼管多位顯示、74HC595 驅動等實驗。
5) 1 位數碼（mǎ）管顯示實驗。
6) 雙色點陣屏顯示實驗，滾動、靜態顯示字符、漢字符號等。
7) LCD1602 液晶屏顯示實驗，可以顯示字符、數字等。
8) LCD12864 液晶屏顯（xiǎn）示實驗，可以顯示漢字、字符、數字
9) TFT 彩屏圖像、文字顯示。可以做人機交互界麵。
10) 按鍵控製、外部中斷（duàn）等實驗。
11) 矩（jǔ）陣鍵盤實驗，可用作控製、教學實驗等
12) 遊戲控製杆、實（shí）現獨立按鍵等（děng）功能。
13) 音樂播放、報警提（tí）示等。
14) 電（diàn）子表（biǎo）、萬年（nián）曆實驗。
4.2 傳感器實（shí）驗
1) 溫度（dù）測量。
2) 光電開關實驗。
3) 火災報警、火焰檢（jiǎn）測等實驗。
4) 測（cè）速、電磁檢測（cè）等實驗。
4.3電（diàn）器控製實驗
1) 直（zhí）流電（diàn）機（jī）調速、調向的（de）驅動實驗。
2) 步進電機調速、調向、調角度的驅動實驗。
3) 繼（jì）電器控製實驗。
4.4 數據（jù）傳輸、存儲模塊功能（néng）。
1) 串口通信，TTL 轉 RS-232 實（shí）驗。
2) 外部存儲、IIC 總線學習 。
3) 串行轉並行實驗，可以擴（kuò）展IO。
4) 並行數據轉串行的實（shí）驗（yàn） 。
5) SD 卡的讀寫、文（wén）件係（xì）統的學習實驗。
6) 配合多組 485 模（mó）塊，可以進行（háng）485通訊實驗（yàn）。
7) 發射不同載波頻率的紅外信號實驗。
8) 紅外接收解碼實驗。
9) AD/DA 兩種轉換（huàn）實驗。
10) 8 位數據（jù）鎖（suǒ）存實驗，可以做 CPU 與外圍模塊的驅動、緩衝模塊。
11) IO 擴（kuò）展，學習譯碼實驗。
4.5 工業組態軟件MCGS編程實驗
4.6 工業組態軟件MCGS在單片機控製中（zhōng）的應用實驗
1）步進電機控製實（shí）驗_總線控製
2）直流電機控製實驗_總線控製
3）工業順序控製實驗_位控製
4）數據采集實驗_總線控製（zhì）
5）數據采（cǎi）集實驗_總線（xiàn）控製
6）數字電壓表實驗
7）液體混合控製實驗
8）交通燈控（kòng）製實（shí）驗
4.7工業組態軟件和微控製器的接口編程實驗
