原理图分享一(单片机_CT107D训练平台使用说明与电路原理图)
这是一个51的原理图,以前上大学的时候参加蓝桥杯使用的一个板子。
硬件部分
1. 功能模块 (每个功能模块详情请点击每个链接)
CT107D 单片机综合实训平台(以下简称实训平台)由以下基本功能模块组成。
(1) 单片机芯片
配置 40 脚 51 系列单片机插座;
配置 40 脚 AVR 单片机插座。
原理图如下:
图中为单片机最小系统(由复位电路+晶振电路+电源电路组成)
图中可以看到P0一组IO口接了上拉电阻提高带负载的能力(Tips 1:为什么加了上拉电阻就可以提高带负载能力呢?)
请看下面的一篇博客:开漏输出、推挽输出、上拉、下拉、模拟输入有和不同
(2) 显示模块
配置路 LED 输出;
配置 8 位 8 段共阳数码管;
配置 LCM1602 和 12860 液晶接口。
1》LED原理图如下:
图中是8个LED发光二极管接在P0口(中间接了一个M74HC573M1R元器件是一个锁存器),可以看见LED二极管阳极接了一个限流电阻(限制电流:在导线中电压不变的情况下增加电阻,电流将变小,防止电流过大烧坏LED二极管)
2》8 位 8 段共阳数码管原理图如下:
图中为8段数码管,其中有a、b、c、d、e、f、g、dp这八个段选,com1、com2、…、com8这8个位选,也就是两个4位8段的数码管。
同LED相同这些个控制引脚同样接一个锁存器后再接到单片机上。
同样每个段选的LED也同样接着一个限流电阻作用同LED的限流电阻相同。
3》LCM1602 和 12860 液晶接口原理图如下:
(3) 输入/输出模块
配置 4×4 键盘矩阵,其中四个按键可通过跳线配置为独立按键;
配置继电器、蜂鸣器;
配置功率放大电路,驱动扬声器。
1》4×4 键盘矩阵原理图如下:
2》继电器、蜂鸣器原理图如下:
3》功率放大电路,驱动扬声器原理图如下:
(4) 传感模块
配置红外一体头 1838 及红外发射管;
配置一个霍尔传感器;
配置光敏电阻;
配置数字温度传感器 DS18B20;
配置超声波收发探头及相应的驱动电路;
1》电路原理图如下:
(5) 电源
USB 和外接 5V 直流电源双电源供电。
(6) 通信功能
板载 USB 转串口功能,可以完成单片机与 PC 的串行通信。
单总线扩展,可以外接其它单总线接口器件。
I2C 总线,可以做 I2C 总线实验。
(7) 存储/IO 扩展
配置 8255 扩展芯片;
配置 EEPROM 芯片 AT24C02;
(8) 程序下载
板载 USB 下载功能,不需要另外配备编程器;
板载 USB 转串口功能,可以对支持串行下载功能的芯片进行程序下载。
(9) A/D、D/A 模块
配置 PCF8591A/D、D/A 芯片,内含 8 位 4 通道 A/D 转换、单通道 D/A 转换。
(10) 信号发生模块
配置一个 555 方波发生器,可以产生实验所需的 200Hz 到 20Khz 的方波信号。
(11) 其它
配置信号放大模块,可以对输入的低电压模拟信号进行放大;
配置 138 译码器,可以做译码实验;
外设可以用存储器映射方式访问,也可以直接控制 I/O 口访问;
单片机全部端口可外接,方便系统扩展。
2. 实训平台布局
各个基本功能模块在实验板上的布局如下图所示。
3. 跳线说明
(1) 超声/红外功能选择跳线(J2)
1、3 短接,2、4 短接:选择超声波测距功能
5、3 短接,6、4 短接:选择红外发射/接收功能
(2) USB 功能选择(J4)
1、2 短接:选择 UART 功能,USB 接口用作串行通信
2、3 短接:选择 PROG 功能,通过 USB 接口对 AT89S52 编程
(3) 按键功能选择(J5)
1、2 短接:选择 4x4 键盘功能
2、3 短接:选择 4 个独立按键功能
(4) 外设访问方式选择(J13)
1、2 短接:选择存储器映射方式
2、3 短接:选择 I/O 口直接控制方式
(5) 外设访问方式选择(J15)
1、2 短接:选择 51 系列单片机
2、3 短接:选择 AVR 系列单片机
4. 电位器功能说明
电位器 Rb1:用于调节液晶模块的显示清晰度
电位器 Rb2:调节电压值,可以用于 A/D 输入
电位器 Rb3:用于调节方波发生器的频率
电位器 Rb4:用于调节信号放大模块的放大倍数
5. 接口说明
(1) 单片机扩展接口
单片机扩展接口如图 1 所示,其中 00~07 对应单片机的 P0 口,P10~P17 对应单片
机的 P1 口,P20~P27 对应单片机的 P2 口,P30~P37 对应单片机的 P3 口,ALE 对应单
片机的 ALE 管脚(ALE 管脚同时接载 Atmega16 单片机的 AREF 管脚上)。
(2) 输入/输出接口
输入输出接口如图 2 所示,其中:
HALL:接霍尔器件的输出管脚
P24:51 单片机的 P24 管脚
1WIRE:单线总线接口
MOT:直流电机驱动输出
A、B、C、D:步进电机驱动输出
SPK:外接扬声器
SIGNAL:方波发生器输出
P34:51 单片机的 P34 管脚
A/D:模数转换输入
D/A:数模转换输出
(3) 信号放大接口
信号放大接口如图 3 所示其中:
GND 和 VCC 分别接地和电源
IN+和 IN-分别接被放大信号的正负输入极
每一个模块都是一块庞大的知识点,争取完成每一个模块的详细解析。