單片機與MCGS組態(tài)綜合實驗箱_單片機實驗箱

SHKC-M20型單片機與MCGS組態(tài)綜合實驗箱

一、適用專業(yè)范圍

本實驗箱廣泛適用于研究生、本科、大專、職業(yè)技術學院及中等專業(yè)技術學校的信息通信技術、應用電子技術、機電一體化、微機應用、數(shù)控技術、自動化、計算機原理與應用、儀表及控制、汽車工程等電子應用和微機控制的相關專業(yè)，為學生提供全面的實踐學習平臺。

二、系統(tǒng)簡介

本實驗箱將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機控制技術相結合，為學生呈現(xiàn)一個直觀、形象的自動控制工業(yè)場景。系統(tǒng)不僅涵蓋了51/52系列單片機的基礎應用技術，還擴展到了各類控制技術、數(shù)據(jù)通信技術以及系統(tǒng)設計技術等。通過眾多外圍器件和設備接口的提供，學生可以迅速掌握單片機原理及其接口技術，并深入了解當今單片機領域流行的外設器件應用。同時，學習MCGS工業(yè)組態(tài)軟件的編程和控制技術，培養(yǎng)學生成為適應社會創(chuàng)新需求的應用型人才。

三、系統(tǒng)硬件構成

1. 計算機：學生自備，用于實驗過程中的編程、調(diào)試和數(shù)據(jù)分析。

2. SHKC-M20實驗系統(tǒng)：核心實驗平臺，集成了單片機與MCGS組態(tài)的綜合功能。

3. KEIL C51仿真器：具備USB/RS232通信方式，用于單片機程序的仿真與調(diào)試。

四、技術指標詳解

本實驗箱的技術指標全面集成在一個平臺上，確保了良好的穩(wěn)定性和高可靠性，維護簡便。

1. 基礎接口電路：

• 多路定時計數(shù)器8253A。

• 可編程并行接口8255。

• 可編程鍵盤顯示接口8279。

• 可編程串行通信接口16C550。

• I/O口擴展電路74LS273/74LS244。

• 看門狗電路MAX813。

2. 人機接口電路：

• 8位LED發(fā)光管顯示。

• 8位開關量輸出模塊。

• 8個LED數(shù)碼管顯示。

• 4×4矩陣鍵盤。

• 16×16點陣LED模塊。

• 12864 LCD圖形/中文/字符顯示。

• 2.4寸TFT觸摸屏液晶顯示器。

• 兩路帶消抖單脈沖電路。

• 1HZ-1MHZ固定脈沖發(fā)生器。

• 微型打印機接口。

3. 外設執(zhí)行部件：

• 5V繼電器控制。

• 音樂發(fā)生器電路。

• 步進電機20BY驅動與控制。

• 直流電機驅動與控制。

• 揚聲器/蜂鳴器驅動電路。

• 光電測速模塊。

4. 通信接口電路：

• USB1.1通信模塊（支持HOST/SLAVE模式）。

• IRM5000紅外無線通信。

• CAN-Bus通信模塊。

• TCP/IP通信模塊（含以太網(wǎng)芯片）。

• RS232/RS485接口電路。

• I2C串行實時日歷/時鐘PCF8563。

• I2C串行鍵盤顯示控制器Zlg7290。

5. 存儲器電路：

• 32K靜態(tài)RAM 62256。

• 串行存儲器93C64。

• I2C串行存儲器24C02。

• IC卡讀寫模塊。

• SST512K FLASH存儲器。

• SD卡讀寫電路。

6. 數(shù)據(jù)轉換電路：

• DAC0832數(shù)字模擬轉換接口。

• ADC0809模擬/數(shù)字轉換接口。

• TLC549串行A/D轉換電路。

• TLC5615串行D/A轉換電路。

• ISD1730PY語音錄放模塊。

• DS18B20數(shù)字溫度傳感器。

7. 單片機仿真器：

• 配備USB接口的KEIL C51仿真器。

• 在線下載式單片機STC89C51。

• RS232或JTAG下載接口。

8. 總線擴展接口：主板預留外部總線擴展接口，支持各種新型接口電路的擴展。

9. 虛擬示波器（選配）：

• 高速雙通道存儲虛擬示波器。

• X-Y示波器功能。

• 存儲/分析歷史波形。

• 幅頻/相頻特性專用示波器。

• 支持波形和圖片文件的保存與插入。

五、系統(tǒng)軟件概覽

1. KEIL C51軟件環(huán)境：專為Windows平臺打造，支持匯編與C語言的編程、編譯與鏈接，更具備源程序級調(diào)試與在線下載功能，為單片機開發(fā)者提供了一站式的解決方案。

2. STC_ISP_V479在線下載軟件：一款高效穩(wěn)定的在線下載工具，助力用戶輕松實現(xiàn)程序的燒錄與更新，提升開發(fā)效率。

3. MGCS工業(yè)組態(tài)軟件：具備強大的工業(yè)控制功能，為單片機應用提供了豐富的接口與擴展能力，滿足多樣化的工業(yè)應用需求。

4. 單片機應用設計例程：我們精心準備了近50個單片機應用設計例程，從基礎入門到高級應用，為用戶提供全方位的學習與參考資源。

5. 接口例程與視頻教程：特別提供了MGCS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機的接口例程，并配備了詳細的視頻教程，幫助用戶快速上手與深入應用。

六、機箱設計特色

機箱采用堅固型鋁合金框架與厚實的ABS塑料包角相結合，既保證了結構的穩(wěn)固性，又增強了外觀的美觀度。其緊湊的外形尺寸（480×360×120mm）使得機箱易于攜帶與部署，適應各種應用場景的需求。

七、實驗項目概覽（附詳細實驗指導書）

1. I/O口應用實驗：通過P3.3口輸入與P1口輸出的實驗，深入了解單片機的I/O口功能與應用。

2. 工業(yè)順序控制實驗：模擬工業(yè)現(xiàn)場的順序控制過程，掌握單片機在工業(yè)控制領域的應用技巧。

3. 并行I/O接口應用：通過交通燈和打印機控制實驗，展示8255接口在擴展I/O端口方面的優(yōu)勢。

4. 擴展與轉換實驗：涵蓋I/O口擴展、A/D和D/A轉換等實驗，提升數(shù)據(jù)處理與外部設備接口設計的能力。

5. 鍵盤與顯示控制器實驗：通過8279應用實驗，掌握鍵盤輸入與顯示輸出的實現(xiàn)方法。

6. 電機控制實驗：涵蓋步進電機與小直流電機的控制實驗，深入理解電機驅動與控制技術。

7. 聲音與繼電器控制實驗：通過電子音響與繼電器控制實驗，探索單片機在聲音播放與電路控制方面的應用。

8. 串行通信與接口實驗：包括雙機通信、與PC機通信等多個實驗項目，深入了解串行通信的原理與實踐應用。

9. 高級應用實驗：涉及看門狗電路、I2C總線應用、定時計數(shù)器應用等高級實驗項目，滿足用戶的進階學習需求。

10. 傳感器實驗：提供光敏、熱敏、氣敏、溫濕度等多種傳感器實驗，幫助用戶全面了解和處理傳感器數(shù)據(jù)，拓展單片機的應用范圍。

八、實驗箱配置表