本發(fā)明可以完成單片機課程的大部分實訓環(huán)節(jié)，將可能要用到的實訓內(nèi)容集成在一個手掌大小的電路板上，并留有統(tǒng)一規(guī)范的擴展接口，單一實驗就用一塊板，多功能實驗就把多個板接插在一起，并且不受實訓場地的限制，讓學生隨時隨地的學習。實訓平臺小而便宜，可反復使用，就算壞了也不心疼。實訓平臺的靈活性鍛煉學生創(chuàng)新能力，真正的做到在理論課堂講完一個內(nèi)容馬上驗證，課后學生結合之前的學習內(nèi)容可鍛煉綜合運用能力和創(chuàng)新設計能力。

背景技術：

傳統(tǒng)的實訓設備體積龐大、貴重、實訓擴展性不夠靈活，占地面積大，不能移動，基本上不能隨時隨地的使用，不能同時進行大規(guī)模的上課，學生自主使用實驗室的時間的少，尤其晚上。所以該發(fā)明的目的就是讓實訓平臺移動起來，方便攜帶學生不管在什么地方，都能夠隨時隨地的學習，并且實驗平臺低成本，擴展及針對性性強，不受場地的限制，全部或部分實驗平臺資源開放，基本上能完成校內(nèi)實訓項目和培訓學生自主學習創(chuàng)新能力。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決傳統(tǒng)的實訓設備體積龐大問題，特選用體積更小，更精密，功能更多的集成電路模塊，基本上用最少的元器件來完成最強大的功能，除了在零件上下功夫，還在電路板上也有考慮，采用雙面電路板來縮小實訓平臺的體積。該實訓平臺能夠完成的內(nèi)容主要有：1.單片機內(nèi)部模塊的所有操作；2.霓虹燈實訓；3.數(shù)字、字母顯示實訓；4.計數(shù)器、頻率計實訓；5.音樂播放實訓；6.環(huán)境溫度、濕度、光照采集與處理；7.人機對話實訓；8.電壓表、電流表實訓；9.數(shù)字鐘，萬年厲實訓；10.所有端口擴展出來，連接另外模塊，基本上能完成校內(nèi)實訓項目。當然還可以根據(jù)自己的想法將各個功能模塊相互連接到達更多的實訓項目；手持式單片機實訓平臺由獨立按鍵、時鐘電路、計數(shù)電路、界面顯示、4×4按鍵、8位數(shù)碼管、asp下載器、8個led電路、溫濕度電路、聲音電路、e²prom電路、串口電路、供電系統(tǒng)、ad、da、光敏、熱敏、單片機最小系統(tǒng)電路構成；其特征是：獨立按鍵連接單片機最小系統(tǒng)電路，時鐘電路連接單片機最小系統(tǒng)電路，計數(shù)電路連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接界面顯示，4×4按鍵連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接8位數(shù)碼管，asp下載器連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接8個led電路，溫濕度電路連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接聲音電路、e²prom電路與單片機最小系統(tǒng)電路雙向連接，串口電路與單片機最小系統(tǒng)電路雙向連接，供電系統(tǒng)連接單片機最小系統(tǒng)電路，ad、da、光敏、熱敏連接單片機最小系統(tǒng)電路。獨立按鍵由4個輕觸開關連接到單片機端口；時鐘電路由ds1302單片時鐘ic通過3條線連接到單片機端口；計數(shù)電路由霍爾開關3144連接到單片機端口；界面顯示由lcd12864連接到單片機端口；4×4按鍵由16個輕觸開關通過矩陣連接后連接到單片機端口；8位數(shù)碼管由2個0.36寸的4位共陰數(shù)碼管和2片鎖存器74als573構成；asp下載器由atmega8l-8pc單片機配合軟件來完成；8個led電路由4個發(fā)紅色光和4個發(fā)綠色光的發(fā)光二極管加1片鎖存器74als573構成；溫濕度電路由數(shù)字式溫濕度傳感器dht11連接到單片機端口；聲音電路由驅動和喇叭構成；e²prom電路由單片e²prom芯片m24c02bn6連接到單片機端口；串口電路由usb轉串口芯片pl232hx加外圍電路構成；供電系統(tǒng)可以用6-12v直流電源經(jīng)過l7805cd2t降壓為5v供電，也可以直接在串口電路取電，還可以在asp下載器取電；ad、da、光敏、熱敏由ad、da轉換器配合光敏、熱敏元件完成；單片機最小系統(tǒng)電路由atmega16或at89s52和外圍電路構成，默認為at89s52。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案：所有電路模塊都和單片機有連接關系，通過特有的軟件來決定使用或不使用該部分電路模塊。為了解決單片機端口不夠用，還特別的引入了幾片鎖存器74als573。該實訓平臺可以完成atmega16或at89s52型號的單片機實訓。前面已說明該實訓平臺的功能及模塊，在這里就不在說明。

獨立按鍵：由4個輕觸開關一端共地，另外端口通過圖紙上的標號連接到單片機。

時鐘電路：由單片時鐘集成電路ds1302構成，通過圖紙上的標號連接到單片機。

計數(shù)電路：由單片計數(shù)芯片3144構成，通過圖紙上的標號連接到單片機。

界面顯示：由單片顯示器件lcd12864完成，通過圖紙上的標號連接到單片機。

4×4按鍵：由16個輕觸開關連接而成，端口通過圖紙上的標號連接到單片機。

8位數(shù)碼管：由2個0.36寸的4位共陰數(shù)碼管和2片鎖存器74als573構成。

asp下載器：由atmega8l-8pc單片機配合軟件來完成。

8個led電路：由4個發(fā)紅色光和4個發(fā)綠色光的的發(fā)光二極管加1片鎖存器74als573構成。

溫濕度電路：數(shù)字式溫濕度傳感器dht11構成。

聲音電路：由三極管驅動和喇叭構成。

e²prom電路：由單片e²prom芯片m24c02bn6構成。

串口電路：usb轉串口芯片pl232hx加外圍電路構成。

供電系統(tǒng)：可以用6-12v直流電源經(jīng)過l7805cd2t降壓為5v供電，也可以直接在串口電路取電，還可以在asp下載器取電。

ad、da、光敏、熱敏：由ad、da轉換器pcf8591配合光敏、熱敏元件完成。

單片機最小系統(tǒng)電路：由atmega16或at89s52和外圍電路構成，默認為at89s52。

本發(fā)明的有益效果是：將可能要用到的實訓內(nèi)容集成在一個手掌大小的電路板上，體積小而便宜且不受場地的限制，讓學生隨時隨地的想在什么地方學習就在什么地方學習?？煞磸褪褂茫蟠蟮慕档土撕笃谶\行使用成本。實訓平臺的靈活性可鍛煉綜合運用能力和創(chuàng)新設計能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路原理框圖。

圖2是單片機最小系統(tǒng)電路。

圖3是獨立按鍵。

圖4是4×4按鍵。

圖5是ad、da、光敏、熱敏。

圖6是asp下載器。

圖7是溫濕度電路。

圖8是e²prom電路。

圖9是8個led電路。

圖10是串口電路。

圖11是聲音電路。

圖12是8位數(shù)碼管。

圖13是時鐘電路。

圖14是界面顯示。

圖15是供電系統(tǒng)。

圖16是計數(shù)電路。

具體實施方式

根據(jù)圖1所示：本發(fā)明總共由15個部分構成，分別是：1.獨立按鍵；2.時鐘電路；3.計數(shù)電路；4.界面顯示；5.4×4按鍵；6.8位數(shù)碼管；7.asp下載器；8.8個led電路；9.溫濕度電路；10.聲音電路；11.e²prom電路；12.串口電路；13.供電系統(tǒng)；14.ad、da、光敏、熱敏；15.單片機最小系統(tǒng)電路；15個部分鏈接方式：獨立按鍵連接單片機最小系統(tǒng)電路，時鐘電路連接單片機最小系統(tǒng)電路，計數(shù)電路連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接界面顯示，4×4按鍵連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接8位數(shù)碼管，asp下載器連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接8個led電路，溫濕度電路連接單片機最小系統(tǒng)電路，單片機最小系統(tǒng)電路連接聲音電路、e²prom電路與單片機最小系統(tǒng)電路雙向連接，串口電路與單片機最小系統(tǒng)電路雙向連接，供電系統(tǒng)連接單片機最小系統(tǒng)電路，ad、da、光敏、熱敏連接單片機最小系統(tǒng)電路。

如圖2所示：核心元件是atmega16或at89s52單片機，外部模塊是通過圖上的網(wǎng)絡標號連接上的，pz1和pz2是排阻。

如圖3所示：4個輕觸開關k1、k2、k3、k4一端共地，另外端口通過圖紙上的標號連接到單片機。

如圖4所示：由16個輕觸開關矩陣連接而成，端口通過圖紙上的標號連接到單片機。

如圖5所示：ad、da轉換器pcf8591通過圖紙上的標號連接到單片機，ad1是光敏，ad3是熱敏。

如圖6所示：下載器主要器件atmega8l-8pc單片機配合我們特有軟件來完成下載功能，d10，d11是指示下載器工作狀態(tài)的，其他元件是讓下載器穩(wěn)定工作的，通過圖紙上的標號連接到單片機。

如圖7所示：單片數(shù)字式溫濕度傳感器dht11完成溫度濕度的采集，通過圖紙上的標號連接到單片機將數(shù)據(jù)上傳。

如圖8所示：單片e²prom芯片m24c02bn6完成數(shù)據(jù)處理，通過圖紙上的標號連接到單片機進行數(shù)據(jù)交換。

如圖9所示：4個發(fā)紅色光和4個發(fā)綠色光的發(fā)光二極管加1片鎖存器74als573通過圖紙上的標號連接到單片機。

如圖10所示：usb轉串口芯片pl232hx來處理單片機和電腦端的數(shù)據(jù)，外圍電路使數(shù)據(jù)更穩(wěn)定，通過圖紙上的標號連接到單片機和usb口進行數(shù)據(jù)交換。

如圖11所示：三極管9013驅動喇叭發(fā)出聲音。

如圖12所示：2個0.36寸的4位共陰數(shù)碼管和2片鎖存器74als573通過圖紙上的標號進行連接，之后在連接到單片機。

如圖13所示：單片時鐘集成電路ds1302處理時鐘數(shù)據(jù)，處理后通過圖紙上的標號連接到單片機將數(shù)據(jù)上傳。

如圖14所示：顯示器是用的lcd12864顯示屏，通過圖紙上的標號連接到單片機進行數(shù)據(jù)交換。

如圖15所示：圓孔插頭連接6-15v電壓，經(jīng)過l7805cd2t降壓為5v向電路供電，也可以直接在usb1取電，通過網(wǎng)絡標號連接到asp下載器，所以還可以在asp下載器取電。

如圖16所示：單片計數(shù)芯片3144完成數(shù)據(jù)采集，通過圖紙上的標號連接到單片機，將數(shù)據(jù)給單片機處理。

此外，本發(fā)明不僅適用于此手持式單片機實訓平臺，對于其他類似的裝置，只要其采用了上述單元電路模塊的，也屬于本發(fā)明的保護范圍。