[发明专利]一种单片机实验实训装置

说明书

本发明公开了一种单片机实验实训装置，包括五个相互独立集成在在PCB板上的一键下载电路、基础实验部分电路、电机测速实训电路、交通灯实训电路和AD转换电路；基础实验部分电路包括分别与单片机引脚连接的闪烁灯电路、独立按键电路、矩阵键盘电路，数码管电路和蜂鸣器电路；电机测速实训电路包括与单片机引脚连接的电机驱动电路、转速检测电路、数码管显示电路。本方案将单片机实验实训装置的基础实验部分与实训部分分开，使每一部分的电路都清晰易懂，让初学者更容易上手，快速弄清楚每一个实训项目的实际电路原理，很好地解决了现有单片机实验实训装置总体电路结构复杂导致学生学习困难与教学难度大的问题。

技术领域

本发明涉及单片机开发、教学与实训领域，具体涉及一种单片机实验实训装置。

背景技术

目前市场有各种单片机开发板、实训平台，但都是使用一个单片机处理器，外接大量外设，虽然可以以较小的电路板面积实现各种功能，但是对于初学者来说，总体电路结构复杂，不知道在一个具体的运用中，究竟哪一个部分是电路中需要的，哪一个部分是不需要的，混淆了学生的思维，让学生觉得单片机系统难学，复杂程度高。

发明内容

本发明的目的在于：为了简化单片机的教学，同时也满足平常实验和综合实训的目的，提供一种新型的单片机实验实训装置，解决现有单片机实训装置电路结构复杂，容易混淆学生思维，不利于单片机系统教学的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种单片机实验实训装置，包括五个相互独立集成在在PCB板上的一键下载电路、基础实验部分电路、电机测速实训电路、交通灯实训电路和AD转换电路；

所述一键下载电路使用USB转串口芯片配合外围电路，实现单片机程序下载，并对电脑传输的数据进行协议转换以变成标准UART协议信号，以实现单片机与计算机之间的通信；

所述基础实验部分电路主要完成单片机的基础实验，包括第一单片机、以及分别与第一单片机引脚连接的闪烁灯电路、独立按键电路、矩阵键盘电路，数码管电路和蜂鸣器电路；

所述电机测速实训电路用于实现电机驱动的正反转、加减速和转速控制，主要包括第二单片机、以及与第二单片机引脚连接的电机驱动电路、转速检测电路、数码管显示电路；

所述交通灯实训电路用以模拟真实的交通信号灯，包括第三单片机、以及分别与第三单片机引脚连接且数量相一致的红黄绿三种颜色的LED灯、二位数码管倒计时显示屏和独立按键；优选的，LED灯、二位数码管倒计时显示屏和独立按键均设置为4个，LED灯和二位数码管倒计时显示屏均分布在四个方向。

所述AD转换电路用于展示多种AD转换器的用途，包括第四单片机、以及分别与第四单片机引脚连接的热敏电阻测温电路、基准电压测量电路和通过电阻分压网络实现的按键识别电路，其中：其中：热敏电阻测温电路用于采集环境温度，基准电压测量电路用于展示了AD转换器测量基准电压的方式，按键识别电路用于选择测量的量程。

进一步地,所述闪烁灯电路由4个LED和4个限流电阻构成，采用共阳极接法，所有LED的阳极接VCC，阴极分别接单片机引脚P10-P17，当单片机对应引脚输出低电平时，LED点亮，否则LED熄灭。

进一步地,所述独立按键电路由4个轻触开关和4个上拉电阻构成，且轻触开关和上拉电阻分别与单片机引脚连接。

进一步地,所述矩阵键盘电路由16个清楚开关、4个上拉电阻、8个限流电阻构成，通过行列扫描法和翻转法实现按键识别。

进一步地,所述基础实验部分电路中，其数码管显示电路由8个数码管和2个移位寄存器构成，使用串并转化的方式实现数码管的动态扫描显示。

进一步地,所述蜂鸣器电路由蜂鸣器、三极管和2个限流电阻构成。