多功能单片机实验开发系统,模拟电路实验箱

YLDPJ-5210K多功能单片机实验开发系统

一、系统简介

YLDPJ-5210K多功能单片机实验开发系统是《MCS-51单片机原理与接口》《C8051嵌入式单片机控制技术》《自动化控制》《CPLD/FPGA技术》等课程教学的最佳配套实验设备。以小系统、多功能、易扩展为设计思想，系统的地址总线、数据总线、控制总线全部引出，对用户开放，并留有扩展单元（区），这样学校可以从需要出发，灵活选配各种扩展模块，为各类院校的教学实验、课程设计、毕业设计提供了良好的实验开发环境，也是科研、开发工作者的得力助手。

二、系统组成：

（1）硬件：

1	用户CPU（AT89S52），带仿真接口	21	I/O口扩展模块（74LS244、74LS273）
2	ISP在线编程接口，标配ISP下载线和软件	22	蜂鸣器模块
3	单片机所有IO口，数据、地址线，及译码地址区	23	射极跟随器实验模块
4	译码、锁存单元（由CPLD芯片1016设计）	24	红外遥控接收实验模块（配红外遥控器）
5	扩展ROM（64K）、扩展RAM（32K）	25	单脉冲与固定时钟模块
6	扩展模块区（USB、网卡、CAN总线等）	26	DS18B20数字温度传感器模块
7	RS232串行通讯口	27	DAC0832数模转换模块
8	8251实验模块	28	模拟温度传感器实验模块
9	8253实验模块	29	压力传感器实验模块
10	8279实验模块	30	ADC0809模数转换模块
11	8255实验模块	31	128*64 LCD液晶显示模块（可换16*2 LCD模块）
12	六位动态数码管实验模块	32	PWM转换模块
13	4*6矩阵键盘模块	33	LM386音频功放模块
14	8155实验模块	34	继电器模块
15	8位LED发光二极管输出模块	35	RS485通讯模块
16	8位开关量输入模块	36	直流电机模块（带霍尔传感器，可实现闭环调速）
17	8250实验模块	37	四相步进电机模块（带驱动电路）
18	16*16点阵实验模块	38	接触式IC卡实验模块（标配一块IC卡）
19	可调电压模块	39	标配超强YL          DPJ-Keil51仿真器（USB接口）
20	直流电源模块（提供+5V、+12V、-12V、GND）	40	配套附件实验接插线，排线，IC卡，红外遥控器，USB线，说明书，光盘资料(含详实的实验代码C与汇编程序)。

（2）软件和程序：

系统配置98/2000/XP//WIN7等操作平台的单片机仿真调试软件KEILC51 UV2 调试环境，支持汇编、C51语言编译、调试；单片机ISP在线下载软件；串口调试助手；取模软件等；随光盘配有全部的实验源程序和电子版实验指导书。

（3）开关电源：

系统内置高性能开关电源，提供DC：+5V、+12V、-12V、GND。

（4）实验箱材质和尺寸：

系统配置轻便铝合金箱子作为实验仪机箱。长*宽*高520*330*140

三、系统主要特点

（1）USB三核高性能KeilC仿真器（标配）：系统标配有USB接口YLDPJ-Keil51仿真器或选配YLDPJ-3000和其它型号仿真器。

★ YLDPJ-Keil51仿真器是目前同行业功能完整，性能稳定，技术先进的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 调试环境支持单步、断点、随时可查看寄存器、变量、IO、内存内容。支持夭折功能可仿真各种51指令兼容单片机，ATMEL、WINBOND、INTEL、SST、ST等等。

★不占资源，无限制真实仿真（32个IO、串口、T2可完全单步仿真），真实仿真32条IO脚，包括任意使用P30和P31口。

★USB接口，无需外接电源和串口，即插即用，台式电脑、无串口的笔记本均适用。三CPU设计，采用仿真芯片＋监控芯片＋USB芯片结构，在仿真状态下仿真芯片被完全冻结，可以100%重现CPU所有特性，即总线I/O口。

★下载仿真通讯急速115200BPS，也是KEIL支持的最高速度,相比以前版本提高一个数量级(10倍以上)，单步运行如飞。

（2）支持C8051F 单片机（SOC）：选配C8051F扩展板和YLDPJ-EC5仿真器， YLDPJ-EC5型USB高速通讯仿真器，通过4脚的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在线系统调试、仿真；集成开发环境支持Silicon Labs IDE和KEIL C软件。

3）支持EDA/USB/以太网/CAN开发：通过选配EDA（标配并口JTAG下载线）USB/以太网/CAN扩展卡，实现CPLD/FPGA的实验、学习和开发，并和单片机系统共用硬件资源。

（4）实验开放性：实验电路单元尽可能独立开放,如开放式键盘, 开放式显示器,开放式串口等,为适应多种方式实验提供可能。

（5）二次开发：系统将地址总线、数据总线、控制总线全部引出，主机板留有扩展单元，通过单片机仿真器调试用户系统。

（6）在线下载：实验系统配有ISP在线下载接口，可直接烧录AT89S5X单片机。

（7）二种工作方式：一是联PC机运行，在与上位软件联机的状态下，实现各种调试和行运的操作；二是脱机运行，系统配有管理监控，在无仿真器状态下，系统自动切换到脱机管理状态，用户可轻松调用EPROM中的实验程序完成实验。

 (8) 革命性的单片机学习方式-DAQ创新实验平台

通过选配YLDPJ-DAQ数控式创新实验平台，将一些复杂的例如交通灯控制系统、四层电梯控制系统、刀库捷径选择等实验通过当前流行的动画技术制作出来，借助PC要资源，仿真实物的控制系统。通过USB接口电路，实现CPU（单片机）对虚拟被控对象的控制和双向通信。该实验平台形象生动、可操作性强、可实现复杂的闭环控制，大大提高学生的学习兴趣和创新思维。与传统的实物模型相比：性价比极高、无需后续的保养和维修、使用安全方便。目前该创新实验平台有15个典型的系统实验。

四、实验项目

(一)软件实验
（1）清零程序；

（2）拆字程序；

（3）拼字程序；

（4）数据区传送子程序；

（5）数据排序实验；

（6）查找相同数据个数；

（7）无符号双字节快速乘法子程序；

（8）多分支程序；

（9）脉冲计数实验；

（10）电脑时钟实验。
(二)硬件实验
（1）P1口亮灯实验；

（2）P1口转弯灯实验；

（3）P3.3口输入，P1口输出实验；

（4）工业顺序控制实验；

（5）8255 A、B、C口输出方波实验；

（6）8255 PA口控制PB口；

（7）8255控制交通灯；

（8）简单I/O扩展实验；

（9）A/D0809转换实验；

（10）D/A0832转换实验；

（11）8279键盘显示实验；

（12）通用打印机实验；（打印机选配）

（13）微型打印机打印字符、曲线、汉字实验；（打印机选配）

（14）I2C储存卡读写实验；

（15）继电器控制实验；

（16）步进电机控制；

（17）8253方波实验；

（18）小直流电机调速实验；

（19）16*16 LED点阵显示实验；

（20）128*64 LCD液晶显示实验；

（21）8250可编程异步通讯接口实验（自发自收）；

（22）8251可编程通讯接口实验（与PC机）；

（23）单片机RS232/485串行发送实验（双机通讯）；

（24）单片机RS232/485串行接收实验（双机通讯）；

（25）温度实验；

（26）压力实验；

（27）DS18B20单总线数字温度传感器实验；

（28）红外线遥控通信实验；

（29）PWM脉冲宽度调制实验；

（30）射极跟随器实验；

（31）电子音乐演奏实验。

 (三)扩展卡实验（选配）☆

1、KZ-1扩展卡完成以下实验：

（32）MAX813看门狗实验

（33）74LS165并转串实验

（34）74LS164串转并实验

（35）查询式键盘实验

（36）74LS138译码实验

2、KZ-2扩展卡完成以下实验：

（37）LM331 V/F转换实验

（38）LM331 F/V转换实验

（39）光耦隔离模块实验

3、KZ -3扩展卡完成以下实验：

 （40）串行EEPROM 93C46读写实验

 （41）I2C AT24C02读写实验

 （42）TLC549串行A/D转换实验

 （43）TLC5615  10位D/A串行转换实验

 （44）PCF8563  I²C日历时钟实验

4、KZ -4扩展卡完成以下实验：

 （45）ISD1730语音录放实验

5、CAN总线扩展卡：

（46）CAN总线通讯接口实验

6、TCP/IP以太网扩展卡

（47）以太网TCP/IP协议接口实验

7、USB2.0卡

（48）USB2.0通讯接口实验。

8、1032扩展卡：

   Lattice公司：Lattice1032E芯片实验开发。

9、1K30扩展卡：

Atera公司：EP1K30TC144芯片实验开发。

 10、C8051F020扩展卡+YL          DPJ-EC5仿真器：

C8051F020是完全集成的混合信号系统级MCU芯片。下面列举了一些主要芯片资源：
（1）高速流水线结构的8051兼容的CIP-51内核（最大25MIPS）；
（2）全速非侵入式的系统调试接口（片内）；
（3）真正12位100ksps的8通道ADC，带PGA和模拟多路开关；8位500ksps的8通道ADC；
（4）两个12位DAC，可编程更新时序；
（5）64K字节可在系统编程的FLASH存储器；
（6）4352（4096+256）字节的片内RAM；
（7）可寻址64K字节地址空间的外部数据存储器接口；
（8）硬件实现的SPI，SMBus/IIC和两个UART串行接口；
（9）5个通用的16位定时器；
（10）具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列；
（11）片内看门狗定时器，2个比较器，VDD监视器和温度传感器；
（12）64个I/O端口；
（13）-40~85度工业级温度范围；
（14）2.7V~3.6V工作电压，100脚TQFP封装；

11、YL          DPJ-DAQ数控式创新实验平台扩展卡（实验对象通过软件仿真）

闭环控制

（1）机器人扫地雷实验；

（2）刀库捷径选择实验；

（3）四层电梯实验；

（4）四级传送带实验；

（5）邮件分拣实验；

（6）水塔水位控制实验；

（7）交流电机Y/△起动实验；

开环控制:

（8）交通信号灯实验；

（9）步进电机实验；

（10）舞台灯实验；

（11）LED显示实验；

（12）液体混合装置实验；

（13）八通道逻辑分析实验；

（14）温度压力实验；

（15）连线自检实验；。

五、单片机项目实训包（用户根据需求选配）

序号	实训包名称	配件		说明
		配件名称	数量
1.	可燃气体报警仪	51单片机系统	1	使用可燃气体传感器，调理电路进行信号调理，单片机根据信号进行报警。
		可燃气体检测模块	1
		配件、技术资料	1
2.	流量液位检测自动供水（带红外遥控）	51单片机系统	1	单片机实时检测并在LED上实时显示水流量信息，同时根据液位情况，控制水泵进行自动供水控制，水流量可手动进行调节。系统带红外遥控系统。
		透明供水系统模型	1
		水泵	1
		流量检测系统	1
		液位检测系统	1
		红外遥控器	1
		配件、技术资料	1
3.	超声波倒车雷达	51单片机系统	1个	使用一对超声波传感器，单片机根据发射与接收超声波信号的时间差来计算距离，带温度补偿，结果用数码管显示
		超声波测距模块	1个
		显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
4.	环境测试仪	51单片机系统	1个	使用温度、湿度、光强传感器，测量环境温度和湿度及光线明暗
		环境测试模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
5.	出租车计价器	51单片机系统	1个	直流电机模拟车轮，用霍尔传感器测里程，用LCD显示里程、单价、总价、等信息
		液晶显示模块	1个
		直流电机模块	1个
		配件、技术资料	1份
6.	数字式多路温度采集系统	51单片机系统	1个	对8组DS18B20同进进行温度采集和显示
		DS18B20模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
7.	数据采集系统	51单片机系统	1个	采用AD转换器转换模拟信号，再通过单片机串口发送到PC机，PC机对收到的数据进行显示
		数据采集模块	1个
		串行通信模块	1个
		配件、技术资料	1份
8.	交通灯控制系统	51单片机系统	1个	用LED发光二极管模拟交通灯，数码管显示倒计时秒数
		交通灯模块	1个
		显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
9.	直流、步进电机控制系统	51单片机系统	1个	PWM控制直流电机转速，并用霍尔传感器测速；步进电机正反转控制、速度控制
		电机控制模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
10.	公交车报站器	51单片机系统	1个	公交车报站，语音提示，可进行语音录放控制
		语音录放模块	1个
		配件、技术资料	1份
11.	红外测温仪	单片机系统	1个	使用热释红外传感器，实现非接触测量人体、物体温度，用数码管显示
		红外测温模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
12.	数字电子钟	51单片机系统	1个	年、月、日、星期、时、分、秒显示，程序中可设置初值
		日历时钟模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
13.	俄罗斯方块游戏	单片机系统	1个	单片机实现俄罗斯游戏，用LCD显示，键盘控制
		液晶显示模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
14.	电子称	51单片机系统	1个	测量物体质量，用数码管显示，提供法码，量程500克
		压力测量模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
15.	考勤机	51单片机系统	1个	IC卡应用于考勤机，身份识别
		读卡器模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
16.	U盘、SD卡读写器	U盘、SD卡读写模块	1个	可读写U盘/SD卡，U盘/SD卡自配
		配件、技术资料	1份
17.	音乐播放器	MP3播放模块	1个	可播放MP3音乐，并可自由更新MP3文件
		配件、技术资料	1份
18.	无线数据传输系统	单片机系统	1个	无线数据传输模块实现数据传输，注：用户至少配两套系统才能完成传输功能
		无线通信模块	1个
		配件、技术资料	1份
19.	基于CAN总线的汽车车窗控制	51单片机系统	1个	CAN总线方式通信，控制车窗的开合（模拟），注：用户至少配两套系统才能完成传输功能
		CAN通讯模块	1个
		配件、技术资料	1份
20.	网络家电	51单片机系统	1个	通过以太网控制（模拟）空调的启动、停止和设置
		以太网通讯模块	1 个
		配件、技术资料	1份
21.	GSM通信系统	51单片机系统	1个	单片机控制GSM通信模块实现自动拔号通话功能
		GSM网络通信模块	1 个
		配件、技术资料	1份
22.	GPS定位	51单片机系统	1个	单片机读取GPS模块信号：时间、经度、纬度、海拔、移动速度等，用LCD显示
		GPS模块	1个
		液晶显示模块	1个
		配件、技术资料	1份

模拟电路实验箱描述：

YL-A2/6模拟电路实验箱是根据最新的《高等工业学校电子技术基础》教学大纲中确定的教学实验要求为基础，汲取了众多专业教师的教学经验，并综合了众多同类产品的优点而设计的。它函盖了《模拟电子技术基础》课程全部实验内容，既为初学者提供了验证性实验电路，又为课程设计提供了扩展平台。

一、模拟电路实验箱特点：

1、扩展性强。实验电路采用单元电路方式设计，单元电路即基本实验电路，再外接其他元件为该电路参数，或与其他的单元电路组合，完成不同的实验要求。

2、实验原理图都印刷在实验板表面，实验电路由学生按照实验原理图进行搭建，既培养了学生的独立思维能力及动手能力，也增强了该实验箱的适用性、扩展性。

3、大部分元器件安装在实验板正面，增加了学生的感性认识；

4、实验连线插孔采用锁紧式镀金插孔，通过焊接固定在实验板上，不松动，不氧化，寿命长，连接可靠，维修方便、简捷；

5、扩展实验区由二块进口面包板组成，可接插电阻、电容、二极管、三极管，集成电路等，可进行课程设计实验。

6、电源输出均有过流保护，自动恢复功能。

7、实验箱由一体型铅合金型材制成，箱体牢固可靠，不变形，重量轻，绝缘安全性能好，开关箱盖方便可靠，外型美观，造型气派。

二、模拟电路实验箱组成：

1、电源：输入：AC220V±10%，50HZ

输出：※DC：+5V，DCI≥1A

※DC：±12V，DCI≥0.2A

※DC：-5V～-12V可调，I≥0.2A

※DC：＋5V～＋27V可调，DCI≥0.2A

以上各路输出均有过流保护，自动恢复功能

※ACV:7.5V×2；ACI≥0.15A

2、直流信号源：

双路–0.5V～＋0.5V；–5V～＋5V两档连续可调.

3、函数发生器：输出频率：2Hz～90KHz，分四档

可输出方波：0～20V

三角波：0～15V

正弦波：0～10V

4、数字频率计（0～300KHz）

5、数字直流电压表（0～30V）

6、分立元件电路

（1）整流、滤波和串联稳压电路；

（2）单级放大电路；

（3）两级阻容耦合放大电路；

（4）负反馈放大电路；

（5）射极跟随器；

（6）差动放大电路；

（6）互补对称功放电路；

（7）场效应管电路；

（8）可控硅电路；

（9）电阻、电容和二、三极管等组成；

（10）电位器组、12V灯泡、扬声器。

7、集成模拟电路

（11）两个独立的运算放大器(741)；（12）集成功放(LM386)；（13）集成稳压电路

8、进口面包板二块。

9、实验箱尺寸：510mm*330mm*100mm(长*宽*高)

三、模拟电路实验箱实验项目：

1、常用电子仪器使用练习、用万用表测试二极管、三极管

2、单级放大电路

3、两级放大电路

4、负反馈放大电路

5、射极跟随器

6、差动放大电路

7、比例求和运算电路

8、积分与微分电路

9、波形发生电路

10、有源滤波器

11、电压比较器

12、集成电路RC正弦波振荡器

13、集成功率放大器

14、整流滤波与并联稳压电路

15、串联稳压电路

16、集成稳压器

17、RC正弦波振荡器

18、LC振荡器及选频放大器

19、电流/电压转换电路

20、电压/频率转换电路

21、互补对称功率放大器

22、波形变换电路

23、场效应管实验

24、可控硅实验电路

综合实验：

25、函数信号发生器的组装与调试

26、温度监测及控制电路

27、用运算放大器组成万用电表的设计与调试

YL-A6的功能和配置与YL-A2基本一样，但YL-A6的在以下方面作了改进：

1、增加了一组固定直流输出–5V/0.5A。

2、改进了信号源，使信号源的最高输频率达到2MHz以上。

输出频率：10Hz～1MHz，分四档

可输出方波：0～20V

三角波：0～15V

正弦波：0～10V

3、去除了原来的集成运放电路单元和面包板。提供8芯、14芯IC圆孔插座各1个，增加分立元件接插区，提供50个阻容元件的接插件，和3个三极管的接插件。这样做主要是为了上学生自行设计实验电路，自行搭建电路，培养学生的实践能力。