51单片机说明书

产品说明书

第一章概述 (3)

第二章系统组成和技术指标 (6)

2.1、硬件组成 (6)

2.1.1）实验箱体 (6)

2.1.2）工具资源 (6)

2.1.3）实验区布局图 (8)

2.2、软件组成 (13)

第三章仪器安装及使用 (15)

3.1WWDSO数字示波器及DDS信号源 (15)

3.1.1）简介 (15)

3.1.2）软件安装 (15)

3.1.3）驱动安装 (17)

3.1.4）界面介绍 (21)

3.2 ISP下载软件 (27)

3.2.1）安装 (27)

3.2.2）连接 (27)

3.2.3）驱动安装 (27)

3.2.4）查看硬件 (29)

3.2.5）安装完成 (29)

3.2.6）使用方法 (30)

第四章硬件电路与接口 (31)

4.1硬件资源电路 (31)

4.1.1)16*16点阵显示实验电路 (31)

4.1.2)LCD1602字符液晶屏显示电路 (32)

4.1.3)LCD12864点阵液晶屏显示电路 (33)

4.1.4)八位8段码LED数码管电路 (34)

4.1.5)74LS373锁存器电路 (35)

4.1.6)74LS47BCD译码器电路 (35)

4.1.7)74LS245总线收发电路 (36)

4.1.8) 74LS04反相器电路 (36)

4.1.9)有源蜂鸣器电路 (37)

4.1.10)硬件看门狗电路 (37)

4.1.11) EEPROM电路 (38)

4.1.12）时钟电路 (38)

4.1.13)八位独立LED电路 (39)

4.1.14)八位独立开关电路 (39)

4.1.15)八位轻触按键电路 (40)

4.1.16) 74LS164串入并出移位电路 (40)

4.1.17）74LS165并入串出移位电路 (41)

4.1.18)一路继电器控制电路 (41)

4.1.19)两路光耦隔离电路 (42)

4.1.20)ADC0809模数转换电路 (42)

4.1.21)DAC0832数模转换电路 (43)

4.1.22)热敏电阻传感电路 (43)

4.1.23 )DS18B20单线温度传感电路 (44)

4.1.24)温度加热控制电路 (44)

4.1.25)湿度检测电路 (45)

4.1.26)红外收发电路 (45)

4.1.27)两路MAX232接口通讯电路 (46)

4.1.28)两路MAX485接口通讯电路 (46)

4.1.29)直流电机及驱动电路 (47)

4.1.30)直流电机测速电路 (47)

4.1.31)步进电机及驱动电路 (48)

4.1.32) 矩阵键盘带中断输出电路 (48)

第五章常见故障分析 (49)

5.1电源指示灯无指示？ (49)

5.2 使用ISP下载器烧录芯片时，找不到目标器件 (49)

第一章概述

FB-EDU-MCU-F型微控制器仿真实训实验箱完全覆盖各大院校开设的“单片机（微控制器）原理与应用”，“单片机（微控制器）技术”，“微机原理与接口”，“单片机C语言程序设计”，“EDA与SOPC技术”，“嵌入式系统与技术”等微控制器及其应用技术教学大纲的要求，本实验箱将Proteus仿真与硬件实训紧密结合，大大提高实验实训效果。实验箱提供了计算机平台、Proteus软件、丰富的硬件资源与接口电路、多种处理器模块、CPLD/FPGA模块，还包括单片机的一些典型应用电路。既支持传统的实验模式又加入了Proteus仿真实验实训模式，提供完善的实验例程，是各大院校的单片机教学、课程设计以及实训、考核竞赛的理想设备。

【系统特点】

综合性：该实验箱可支持8051、8086、A VR、PIC、MSP430、TI DSP2000、ARM、CORTEX 等多种单片机的实验实训，还支持CPLD/FPGA的实验实训。不仅提供了大量的验证性实训电路，还提供了大量的可选配的实训系统，可完成许多设计性实训及考核任务。

软硬件结合：本系统包含正版的世界级的仿真平台Proteus, 本系统的实验实训除支持传统实验方式外还可以Proteus为基础，把软硬件紧密结合，先进行Proteus仿真实验，然后对照进行硬件的实验，而且在仿真层面可以实现更多复杂的实验与分析加深对电路及程序的深入理解。

扩展性强：本系统有1个统一总线的处理器核心区同时支持扩展一个处理器，可扩展处理器模块和实验扩展模块。而且核心板和扩展模块还可脱离实验箱自行连接构成小系统，为实训、竞赛提供灵活选择。

结合实际应用：支持非接触IC卡、传感网络系统等热点应用。

仪器丰富、功能强大：系统集成了大量的仪器工具，如USB示波器及信号源、仿真器、通用编程下载器。

同步与交互：选配USB接口的Proteus ICE仿真器，可以使实际硬件与虚拟的Proteus 电路进行同步与交互，实现各种实验创新与扩展。

【教学方式】

本系统提供了三种教学方法：

软件仿真调试加上硬件实操。先通过PROTEUS软件对设计进行仿真和调试，再将同样的HEX文件下载到硬件实验系统的处理器中运行，最后查看实验结果，并进行比较。

软件辅助，硬件调试验证。需要使用单片机和硬件调试或仿真器。

软件和软件配合教学。需要使用PROTEUS仿真或者和相应的单片机IDE联调来进行实验。

综合以上的资源和特点，本综合实验台可以软件兼施，充分调动学生的积极性，使实验的地点不再局限于教室或者教学，而是通过多种方式的配合，是学生能快速入门和深入学习。板上的处理器区和模块扩展区都是有统一的总线接口和大小，学生可以自己动手，制作自己需要的硬件资源，也可以根据自己的需要来组合不同的模块，满足参赛和课程设计的需要。各学校可以根据需要定制更多的模块和相应的实验项目，满足技术不断发展的需要，增强学生的竞争力。本公司将提供各种技术支持。

第二章系统组成和技术指标

2.1、硬件组成

2.1.1）实验箱体

【实验箱指标】

输入电源：单相三线220V±10% 50HZ

工作环境：温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m

开关电源：支持±5V, ±12V输出，带短路保护

设备外形尺寸：480×345×132mm

材质：铝合金箱

2.1.2）工具资源

虚拟示波器、信号源、通用编程器、仿真器、多路电源输出

【虚拟示波器】

显示：PC显示器，接口：USB2.0，采样率：120MSa/s，采样方式：实时采样

带宽：20M，输入通道：双踪，触发方式：电平触发，存储深度：4K/通道

垂直分辨率：8 bits，垂直灵敏度：2mV/div - 5V/div，垂直精度：±3%

输入耦合方式：AC、DC、GND，输入阻抗：1 MΩ，时基范围：50ns/div - 50s/div

【信号源】

信号源种类：正弦波、三角波、矩形波

信号源分辨率：0.1Hz

信号源频率：0.1Hz - 3MHz

【通用编程器】

接口：USB2.0

烧录芯片型号：

AT89S51,AT89S52,PIC16F877,PIC18F4520,PIC24FJ64,ATMEGA8,ATMEGA16，ATMEGA128，ATMEGA168

【仿真器】

根据选配的核心处理器模块可选配：

?ICE52专业51仿真器

?ICD2专业PIC仿真器

?A VR仿真器

?MSP430仿真器

?Proteus ICE for 8086仿真器

?JLINK仿真器

?USB100仿真器

【电源工具】

提供4路固定电源

2.1.3）实验区布局图

a)主板布局图

b)扩展板布局图

所使用的排针JP1，JP2为间距2.54mm的双排针,作为扩展板的标准接口扩展板板的大小为：长90mm，宽90mm，如图标示

排针里排的焊盘中心距离为75mm, 如图标示

排针上排P20焊盘中心到板边距离为7.6mm,如图标示

其他的其他扩展板尺寸和接口类型同上，就不再赘述。。

可按照上述尺寸来扩展自己需要的扩展板资源；

实验控制区处理器可选核心模块与仿真器：

硬件资源电路：

1)16*16点阵显示实验电路

2）LCD1602字符液晶屏显示电路3）LCD12864点阵液晶屏显示电路4）八位8段码LED数码管电路5）74LS373锁存器电路

6）74LS47BCD译码器电路

7）74LS245总线收发电路

8）74LS04反相器电路

9）有源蜂鸣器电路

10）硬件看门狗电路

11）EEPROM电路

12）时钟电路

13）八位逻辑电平显示电路

14）八位逻辑电平开关电路

15）八位轻触按键电路

16）74LS164串入并出移位电路17）74LS165并入串出移位电路18）一路继电器控制电路

19）两路光耦隔离电路

20）ADC0809模数转换电路

21）DAC0832数模转换电路

22）热敏电阻传感电路

23）DS18B20单线温度传感电路24）温度加热控制电路

25）湿度检测电路

26）红外收发电路

27）两路MAX232接口通讯电路

28）两路MAX485接口通讯电路

29）直流电机及驱动电路

30）步进电机及驱动电路

31）直流电机测速电路

32）4*4矩阵键盘带中断输出电路

扩展模块区：

1）TLC2543模数转换和TLC5615数模转换模块2）ZIGBEE无线收发模块

3）人体红外传感和超声波测距模块

4）可燃气体和气体压力传感器模块

5）ISD1760语音录放模块

6）GPS定位模块

7）微型打印机模块

8）RFID射频IC卡模块

9）U盘读写模块

10）CAN总线通讯模块

11）交通灯模块

2.2、软件组成

a) 电子仿真应用软件Proteus

b) USB示波器软件

c) ISP下载器软件

d) 单片机各类IDE软件

e) 单片机工具软件，串口调试，波特率计算等

Proteus仿真软件技术指标

Proteus仿真软件是当今最先进的基于Prospice的工业级的电路仿真平台，可以实现电路的在线仿真，并配备有逼真的动态器件，实现直观的运行仿真效果；配备有丰富的虚拟仪器和资源，实现基于虚拟电路的测量与调试。主要指标如下:

智能原理图设计

?丰富的器件库

o 超过35000种元器件，可方便地创建新元件；

?智能的器件搜索

o 通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；

?智能化的连线功能

o 自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；

?支持总线结构

o 使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；

?可输出高质量图纸

o 通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT 等多种文档使用。

完善的仿真功能

?ProSPICE混合仿真：

o 基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；

?超过27000个仿真器件

o 可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件；

?多样的激励源

o 包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入；

?丰富的虚拟仪器

o 14种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等、可编程信号源；

?生动的仿真显示

o 用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动；

?高级图形仿真功能

o 基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析

【配套资源】

实验系统实验指导书

实验系统产品说明书

所有实验源代码

所有实验PROTEUS工程设计文件

PROTEUS视频教程

PROTEUS技术讲座资料

第三章仪器安装及使用

3.1 WWDSO数字示波器及DDS信号源

3.1.1）简介

WWDSO是广州市风标电子技术有限公司开发的一款USB虚拟示波器，用于数模电电路、单片机电路等低频工作领域。

3.1.2）软件安装

a)从光盘软件目录找到安装文件，双击进行安装。

。

图a安装向导欢迎界面

b).选择安装目标文件夹，最好使用默认的文件夹。

图b安装目标文件夹选择c).点击安装，进行软件的安装。

图c安装软件

d).安装完成

图d完成安装

安装完成后就可以打开软件界面，但还需要安装驱动，示波器才能正常工作。

3.1.3）驱动安装

a).把实验箱上的示波器通过USB连接线连接到电脑上，如果之前没装个WWDSO的驱动，则在任务栏会弹出发现新硬件“风标电子虚拟示波器”的提示，如下图所示：

图a 发现新硬件

b).系统自动弹出找到新的硬件向导，如图b所示：

图b 找到新的硬件向导

c).选择“从列表或指定位置安装（高级）（S）”，点击“下一步”，进入搜索位置设置对话框，如图c进行设置。

图c 选择搜索位置和安装选项

d).点击下一步，系统将为你搜索合适的驱动程序，出现徽标测试警告，如图d所示，选择“仍然继续”。

图d 徽标测试警告

e).完成硬件驱动安装。

图e 完成安装向导

f).在设备管理器里面可以找到相应的设备“风标电子虚拟数字示波器”。

图f 设备管理器