單片機(jī)與MCGS組態(tài)綜合實(shí)驗(yàn)箱_單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱

SHKC-M20型單片機(jī)與MCGS組態(tài)綜合實(shí)驗(yàn)箱

一、適用專業(yè)范圍

本實(shí)驗(yàn)箱廣泛適用于研究生、本科、大專、職業(yè)技術(shù)學(xué)院及中等專業(yè)技術(shù)學(xué)校的信息通信技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、機(jī)電一體化、微機(jī)應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用、儀表及控制、汽車工程等電子應(yīng)用和微機(jī)控制的相關(guān)專業(yè)，為學(xué)生提供全面的實(shí)踐學(xué)習(xí)平臺(tái)。

二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

本實(shí)驗(yàn)箱將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，為學(xué)生呈現(xiàn)一個(gè)直觀、形象的自動(dòng)控制工業(yè)場(chǎng)景。系統(tǒng)不僅涵蓋了51/52系列單片機(jī)的基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)，還擴(kuò)展到了各類控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)等。通過(guò)眾多外圍器件和設(shè)備接口的提供，學(xué)生可以迅速掌握單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，并深入了解當(dāng)今單片機(jī)領(lǐng)域流行的外設(shè)器件應(yīng)用。同時(shí)，學(xué)習(xí)MCGS工業(yè)組態(tài)軟件的編程和控制技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生成為適應(yīng)社會(huì)創(chuàng)新需求的應(yīng)用型人才。

三、系統(tǒng)硬件構(gòu)成

1. 計(jì)算機(jī)：學(xué)生自備，用于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的編程、調(diào)試和數(shù)據(jù)分析。

2. SHKC-M20實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：核心實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，集成了單片機(jī)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(jī)程序的仿真與調(diào)試。

四、技術(shù)指標(biāo)詳解

本實(shí)驗(yàn)箱的技術(shù)指標(biāo)全面集成在一個(gè)平臺(tái)上，確保了良好的穩(wěn)定性和高可靠性，維護(hù)簡(jiǎn)便。

1. 基礎(chǔ)接口電路：

• 多路定時(shí)計(jì)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(kuò)展電路74LS273/74LS244。

• 看門狗電路MAX813。

2. 人機(jī)接口電路：

• 8位LED發(fā)光管顯示。

• 8位開(kāi)關(guān)量輸出模塊。

• 8個(gè)LED數(shù)碼管顯示。

• 4×4矩陣鍵盤。

• 16×16點(diǎn)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(jī)接口。

3. 外設(shè)執(zhí)行部件：

• 5V繼電器控制。

• 音樂(lè)發(fā)生器電路。

• 步進(jìn)電機(jī)20BY驅(qū)動(dòng)與控制。

• 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制。

• 揚(yáng)聲器/蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路。

• 光電測(cè)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(wú)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(shí)時(shí)日歷/時(shí)鐘PCF8563。

• I2C串行鍵盤顯示控制器Zlg7290。

5. 存儲(chǔ)器電路：

• 32K靜態(tài)RAM 62256。

• 串行存儲(chǔ)器93C64。

• I2C串行存儲(chǔ)器24C02。

• IC卡讀寫模塊。

• SST512K FLASH存儲(chǔ)器。

• SD卡讀寫電路。

6. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路：

• DAC0832數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換接口。

• ADC0809模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換接口。

• TLC549串行A/D轉(zhuǎn)換電路。

• TLC5615串行D/A轉(zhuǎn)換電路。

• ISD1730PY語(yǔ)音錄放模塊。

• DS18B20數(shù)字溫度傳感器。

7. 單片機(jī)仿真器：

• 配備USB接口的KEIL C51仿真器。

• 在線下載式單片機(jī)STC89C51。

• RS232或JTAG下載接口。

8. 總線擴(kuò)展接口：主板預(yù)留外部總線擴(kuò)展接口，支持各種新型接口電路的擴(kuò)展。

9. 虛擬示波器（選配）：

• 高速雙通道存儲(chǔ)虛擬示波器。

• X-Y示波器功能。

• 存儲(chǔ)/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(tái)打造，支持匯編與C語(yǔ)言的編程、編譯與鏈接，更具備源程序級(jí)調(diào)試與在線下載功能，為單片機(jī)開(kāi)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(shí)現(xiàn)程序的燒錄與更新，提升開(kāi)發(fā)效率。

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

4. 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)例程：我們精心準(zhǔn)備了近50個(gè)單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)例程，從基礎(chǔ)入門到高級(jí)應(yīng)用，為用戶提供全方位的學(xué)習(xí)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(jī)的接口例程，并配備了詳細(xì)的視頻教程，幫助用戶快速上手與深入應(yīng)用。

六、機(jī)箱設(shè)計(jì)特色

機(jī)箱采用堅(jiān)固型鋁合金框架與厚實(shí)的ABS塑料包角相結(jié)合，既保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，又增強(qiáng)了外觀的美觀度。其緊湊的外形尺寸（480×360×120mm）使得機(jī)箱易于攜帶與部署，適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

七、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目概覽（附詳細(xì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書）

1. I/O口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：通過(guò)P3.3口輸入與P1口輸出的實(shí)驗(yàn)，深入了解單片機(jī)的I/O口功能與應(yīng)用。

2. 工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)：模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的順序控制過(guò)程，掌握單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用技巧。

3. 并行I/O接口應(yīng)用：通過(guò)交通燈和打印機(jī)控制實(shí)驗(yàn)，展示8255接口在擴(kuò)展I/O端口方面的優(yōu)勢(shì)。

4. 擴(kuò)展與轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)：涵蓋I/O口擴(kuò)展、A/D和D/A轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)，提升數(shù)據(jù)處理與外部設(shè)備接口設(shè)計(jì)的能力。

5. 鍵盤與顯示控制器實(shí)驗(yàn)：通過(guò)8279應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，掌握鍵盤輸入與顯示輸出的實(shí)現(xiàn)方法。

6. 電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)：涵蓋步進(jìn)電機(jī)與小直流電機(jī)的控制實(shí)驗(yàn)，深入理解電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)。

7. 聲音與繼電器控制實(shí)驗(yàn)：通過(guò)電子音響與繼電器控制實(shí)驗(yàn)，探索單片機(jī)在聲音播放與電路控制方面的應(yīng)用。

8. 串行通信與接口實(shí)驗(yàn)：包括雙機(jī)通信、與PC機(jī)通信等多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，深入了解串行通信的原理與實(shí)踐應(yīng)用。

9. 高級(jí)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：涉及看門狗電路、I2C總線應(yīng)用、定時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)用等高級(jí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，滿足用戶的進(jìn)階學(xué)習(xí)需求。

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

八、實(shí)驗(yàn)箱配置表