今天找東西的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)了一塊大電路板,是大學(xué)時(shí)為了準(zhǔn)備智能儀器實(shí)驗(yàn)課,和學(xué)長一起搞的一個(gè)小設(shè)計(jì)。去電腦上找了一下,還有當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)資料,就好好整理一下,發(fā)到平臺(tái)上來。
先上個(gè)帶各模塊介紹的俯視圖
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2022-5-13 20:20 上傳
大概介紹一下(不要著急,原理圖、PCB、資料都在最后面)
本開發(fā)板采用最新STC15系列IAP15F2K61S2芯片作為主芯片,其采用增強(qiáng)型8051內(nèi)核,速度比傳統(tǒng)8051快7~12倍,并且不需要外部復(fù)位和晶振電路,有2K大容量片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和61K的Flash程序存儲(chǔ)器,帶有完全獨(dú)立的雙串口,有高速10位8路A/D轉(zhuǎn)換通道,支持在線仿真,便于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中更直觀的感受程序的運(yùn)行,同時(shí)通過采用40引腳的直插封裝,便于主芯片的拆卸和迭代。
其模塊功能如下:
流水燈:通過一組8位并行端口分別控制8個(gè)LED燈,可通過跳線帽選擇直接控制LED燈和和鎖存器控制LED兩種模式
數(shù)碼管:8個(gè)數(shù)碼管的通斷即位選都通過一個(gè)鎖存器控制,但數(shù)碼管顯示即段選由不同數(shù)碼管控制,如開發(fā)板俯視圖,左邊四個(gè)數(shù)碼管由一個(gè)鎖存器控制,右邊四個(gè)分別由四個(gè)鎖存器控制,所以同時(shí)顯示一個(gè)字符時(shí),左邊四個(gè)數(shù)碼管會(huì)稍微暗一些,屬正常情況
蜂鳴器:本開發(fā)板蜂鳴器使用有源蜂鳴器,只要供電即可發(fā)出聲音。通過單片機(jī)某一個(gè)引腳控制三極管的導(dǎo)通與否,進(jìn)而可控制蜂鳴器,通過控制發(fā)聲的頻率可發(fā)出不同的聲調(diào),綜合實(shí)驗(yàn)最后一個(gè)功能就是用蜂鳴器播放一首“八月桂花”曲子
測溫模塊:采用的測溫傳感器是DS18B20,傳感器本身將采集到的溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù),單片機(jī)將溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)換算成溫度,通過LCD屏可以顯示出當(dāng)前溫度
繼電器開關(guān):是一種有效的用弱電控制強(qiáng)電的開關(guān),用單片機(jī)的一個(gè)引腳即可控制繼電器,如果跳線帽連接正常 (下文會(huì)介紹跳線帽怎么連接) ,在開關(guān)繼電器的同時(shí)會(huì)聽到里面?zhèn)鞒?ldquo;咔噠”的聲音,同時(shí)LED燈D15會(huì)亮滅
AD/DA轉(zhuǎn)換:采用一款8位的A/D轉(zhuǎn)換芯片,將采集到的模擬電壓(可通過旁邊的滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié))轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并可以顯示在LCD屏上,同時(shí)數(shù)字量電壓可以轉(zhuǎn)換成模擬電壓,可以通過旁邊的LED燈的亮暗直觀感受
超聲波測距:采用集成度高的超聲波,超聲波模塊產(chǎn)生一個(gè)波的時(shí)候會(huì)觸發(fā)單片機(jī)的一次中斷,當(dāng)超聲波遇到障礙物返回時(shí)會(huì)觸發(fā)另一次中斷,在單片機(jī)程序中利用超聲波產(chǎn)生的兩次中斷間的時(shí)間計(jì)算距障礙物距離
電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊:可通過單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生一個(gè)大電流,此芯片有多路輸出通道,因此可以同時(shí)控制直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)
紅外接收模塊:和溫度傳感器引腳類似,兩條電源線一條數(shù)據(jù)傳輸線,通過接收紅外發(fā)射模塊發(fā)出的紅外光,感知一個(gè)信號(hào)并把數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)處理
I2C總線模塊:和紅外模塊傳輸數(shù)據(jù)完全不同的一種方式,通過改模塊可掌握主從機(jī)間以I2C方式傳輸數(shù)據(jù)的方式
時(shí)鐘模塊:和單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)不同,只要給此時(shí)鐘模塊供電,在單片機(jī)不工作的時(shí)候此時(shí)鐘芯片也會(huì)繼續(xù)進(jìn)行時(shí)間的計(jì)時(shí),保證數(shù)據(jù)一直存在,直到下次單片機(jī)開啟依然顯示正確的時(shí)間
矩陣鍵盤:主要是上面4x4的鍵盤,只需單片機(jī)的八個(gè)引腳即可通過掃描知道按下了哪個(gè)鍵,并進(jìn)行相應(yīng)的處理。下面的四個(gè)按鍵是單獨(dú)各連一個(gè)引腳,主要是在外部中斷中用到
LCD顯示屏:采用LCD602顯示屏,可同時(shí)顯示16X2=32個(gè)字符,包括字母、數(shù)字、字符等類型,可通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制,本開發(fā)板為了適應(yīng)各種光線情況,可通過調(diào)節(jié)此模塊下面的滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)LCD顯示屏的背光亮度,方便實(shí)驗(yàn)和觀看
下面是超聲波測距的圖,屏幕上是顯示的測試距離:
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2022-5-13 20:26 上傳
下面是用DS18B20測量溫度顯示到屏幕的圖片:
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2022-5-13 20:27 上傳
程序包里面的程序:
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2022-5-13 20:29 上傳
程序的話是根據(jù)之前學(xué)到的內(nèi)容,去修改的一些51單片機(jī)上的例程,大部分修改邏輯其實(shí)是根據(jù)當(dāng)前的硬件做的一些改動(dòng),當(dāng)然重要的是修改的過程,修改中可以再復(fù)習(xí)一遍,同時(shí)做一些筆記和注釋,下面發(fā)的例程壓縮包里面的程序大部分有注釋,還有一些硬件使用的注意事項(xiàng),畢竟就這么簡單的一個(gè)單片機(jī),要實(shí)現(xiàn)這些功能,少不了一些引腳的重復(fù)使用,所以一些引腳上會(huì)用跳線帽連到多個(gè)功能模塊上;除了用跳線帽的方式來達(dá)到少量引腳控制多個(gè)模塊的功能,還使用了一些諸如74系列的芯片,來實(shí)現(xiàn)串行轉(zhuǎn)并行控制,在控制數(shù)碼管上用的比較多(數(shù)碼管引腳太多了)
硬件有下面兩種供電和下載方式:
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2022-5-13 20:30 上傳
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2022-5-13 20:30 上傳
連接順序是5V+,GND-,TXDRXD,RXDTXD
硬件做了很多的兼容性,比如可以通過接線、usb口還有那種圓口(忘了叫啥了)來供電,下載的話除了用上面那兩種方式,還可以用圖片上九針的那個(gè)口下載
下面到喜聞樂見的階段了哈哈哈
這是原理圖,要是看不清,可以下載下面的資料,看高清大圖(友情贈(zèng)送,里面還有bom表)
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2022-5-13 20:35 上傳
程序包(注意是“包”哦)