[实用新型]具有电路状态可视化功能的单片机实验箱

说明书

技术领域

    本实用新型涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种具有电路状态可视化功能的单片机实验箱，应用于对学生单片机的实验教学。

背景技术

单片机是一种集成电路芯片，其是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器、只读存储器、多种 I/O 口和中断系统、定时器 / 计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等，无不含有CPU控制器，即单片机。为了能让学生更好的掌握单片机知识，配合学校单片机教学的需要，计出了一种单片机实验箱。

    现在市面上各种单片机实验箱种类繁多，一般的电路都是以单片机为核心，输入、输出高低电平直接输入到端口，电路通过输出来反应执行的结果，这种电路的缺点是：学生无法直观的了解端口真实的状态，当学生实验时，电路板上线路如果出现问题，不能得出正确的结果，学生就无法判断是硬件问题还是软件编程问题，影响教学和实验的进行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有的单片机实验箱对于硬件的工作状态无法直观地表现出来，实验结果不正确时，用户无法判断是硬件导致还是软件问题，本实用新型提供了一种具有电路状态可视化功能的单片机实验箱来解决上述问题。 

    本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有电路状态可视化功能的单片机实验箱，包括单片机、开关输入电路、外部时钟源电路、外部中断请求电路、LED显示电路、矩阵键盘电路和继电器电路，所述开关输入电路与所述单片机的P1接口连接，外部时钟源电路与所述单片机的T0接口连接，所述外部中断请求电路与所述单片机的INT0接口和INT1接口连接，所述LED显示电路与所述单片机的P0接口连接，所述矩阵键盘电路与所述单片机的P2接口连接，所述继电器电路与所述单片机的WR接口连接，所述开关输入电路连接有开关状态显示电路，所述外部时钟源电路连接有时钟状态显示电路，所述外部中断请求电路连接有中断请求状态显示电路，所述矩阵键盘电路连接有按键状态显示电路，所述继电器电路连接有继电器状态显示电路。

具体的，所述开关输入电路包括八个开关，所述开关状态显示电路包括发光二极管D10~D17，所述八个开关的一端接地，另外一端与分别与所述发光二极管D10~D17的阴极连接，并且还与所述单片机的P1.0~P1.7接口连接，所述发光二极管D10~D17的阳极与+5V电源之间分别串联有一个第一限流电阻。 

具体的，所述开关输入电路包括八位琴键开关U11，所述八位琴键开关U11包括所述八个开关。

具体的，所述外部时钟源电路包括型号为NE555的计时集成电路U2、型号为7400的与非门U9A、单刀双掷开关SW_CLK，所述计时集成电路U2的输出端与所述与非门U9A的一个输入端连接，所述与非门U9A的另外一个输入端接所述单刀双掷开关SW_CLK的动端，所述单刀双掷开关SW_CLK的动端的二个不动端分别接地和+5V电源，所述与非门U9A的输出端与所述单片机的T0接口连接，所述时钟状态显示电路包括型号为7407的缓冲器U8A、发光二极管D_CLK和电阻R4，所述缓冲器U8A的输入端与所述与非门U9A的输出端连接，所述缓冲器U8A的输出端与所述放光二极管D_CLK的阴极连接，所述放光二极管D_CLK的阳极与所述电阻R4串联后接+5V电源。