一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以当前主流实训平台为基础，设计出以5个核心板为控制中心的实训平台，用户可根据实际需求选用合适的核心板及外围模块，根据自身的设计方案进行自由组合，实训平台上各功能电路单元采用非固定连接，核心板与各功能模块单元之间的连接为可拆卸连接，使得用户可以按照自己设计的功能模块进行训练，扩展性好，增强学生的动手能力，使得学生在实训过程中能够达到软件、硬件同步锻炼的目的，与现有技术相比：不仅达到实训目的，改变以往实训硬件及原理锻炼的局限性和弊端，帮助学生从原理上了解电路设计原理；扩展性好，灵活性大；节约成本，性价比高，教学效果好。

A training platform system based on single chip microcomputer and embedded system

The invention discloses a training platform based on microcontroller and embedded system, to the current mainstream platform based design with 5 core board as the control center of the training platform, the user can choose the core board and peripheral modules suitable according to actual needs, free combination according to the design scheme of its own, the training platform the unit of function circuit with non fixed connection between the core board and the function module are connected in a dismountable connection, so that users can carry on training according to their function module design, good expansibility, enhance students' practical ability, so that students can achieve the software and hardware synchronization to the purpose of training in the training process, compared with the existing technology: not only to change the training objective, training and exercise of the principle of hardware limitations and drawbacks, to help students from the principle Understanding circuit design principle, good scalability, flexibility, cost saving, cost-effective, good teaching effect.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统
本专利技术涉及单片机/嵌入式实验设备
，尤其涉及的是一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统。
技术介绍
目前市场上的单片机及嵌入式实训平台多采用电路集成的方式，即所有的电路集成在一块PCB板上，电路之间采用固定连接的方式，电路各功能与主控芯片之间以直接连接的方式固定，用户只需要按照原理图进行程序编写即可完成实训的目的。这样的系统是存在缺陷的，实训以培养锻炼学生的实际动手为目的，需要学生在硬件、软件等方面进行全方位训练，该系统由于电路连接固定，在硬件上无法达到实训的目的，学生只需要编写软件代码即可完成实训任务，无法在根本上实现实训的目的；其次，各功能电路固定连接，即主控芯片的引脚固定，使得用户只能按照板载已有的功能模块进行训练，扩展性差，基本上实现不了二次开发的功能；此外在原理展示上，电路集成电路显得复杂，不能对电路原理进行分模块分析，使得原理图的可读性变差。因此，为了达到实训目的，帮助学生从原理上了解电路设计原理，我们需要设计一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有的实训平台教学效果差的缺陷，提供了一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以帮助学生从原理上了解电路设计原理。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以当前主流实训平台为基础，设计出以5个核心板为控制核心，集成外围输入输出单元构建的多核心实训平台，其特征在于：用户可根据实际需求选用合适的核心板及外围模块，根据自身的设计方案进行自由组合，实训平台上各功能电路单元采用非固定连接，即核心板与各功能模块单元之间的连接为可拆卸连接。可选地，5个核心板的实训模块分别为MSP430单片机实训模块，PIC单片机实训模块，51单片机实训模块，AT单片机实训模块和嵌入式STM32实训模块，各实训模块根据各实训模块设置一主控芯片，主控芯片分别为MSP430F149，PIC16F877，STC12C5A60S2，ATmega16，STM32F103ZET6。可选地，所述的各实训模块还包括核心板、输入单元、输出单元、显示单元、传感器单元及通讯单元。作为优选，所述的输入单元包括4路独立按键模块、4*4矩阵按键模块，所述的输出单元包括8位流水灯模块、蜂鸣器模块、继电器模块，所述的显示单元包括8位共阳/共阴数码管模块、8*8点阵模块、所述的显示单元还包括1602液晶屏接口、12864液晶屏接口和TFT彩屏接口中的一种或多种组合，所述的传感器单元包括DHT11温湿度传感器、DS18B20温度传感器、AD采集模块。可选地，所述的各核心板上还设置有集成电源供电电路单元，电源转换电路单元，单片机最小工作电路单元，通讯及下载电路单元，供电防反及保护电路单元，所述的集成电源供电电路单元，电源转换电路单元，单片机最小工作电路单元，通讯及下载电路单元，供电防反及保护电路单元均与主控芯片固定连接连。可选地，所述的各核心板上还设置有多种预留接口：多类型液晶显示接口、仿真器调试接口、电源引出接口、主控芯片I/O口用单排针进行引出；所述的多种预留接口是用于模块连接及系统的二次扩展与开发。作为优选，所述的5个核心板的实训平台核心板与各功能模块之间采用杜邦线或者排线连接。本专利技术提供了一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以当前主流实训平台为基础，设计出以5个核心板为控制中心的实训平台，用户可根据实际需求选用合适的核心板及外围模块，根据自身的设计方案进行自由组合，实训平台上各功能电路单元采用非固定连接，核心板与各功能模块单元之间的连接为可拆卸连接，使得用户可以按照自己设计的功能模块进行训练，扩展性好，增强学生的动手能力，使得学生在实训过程中能够达到软件、硬件同步锻炼的目的，与现有技术相比：不仅达到实训目的，改变以往实训硬件及原理锻炼的局限性和弊端，帮助学生从原理上了解电路设计原理；扩展性好，灵活性大；节约成本，性价比高，教学效果好。附图说明图1为本专利技术的一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统的实施例的示意图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以当前主流实训平台为基础，设计出以5个核心板为控制核心，集成外围输入输出单元构建的多核心实训平台，所述的5个核心板的实训平台核心板与各功能模块之间采用杜邦线或者排线连接，用户可根据实际需求选用合适的核心板及外围模块，根据自身的设计方案进行自由组合，实训平台上各功能电路单元采用非固定连接，即核心板与各功能模块单元之间的连接为可拆卸连接，5个核心板的实训模块分别为MSP430单片机实训模块，PIC单片机实训模块，51单片机实训模块，AT单片机实训模块和嵌入式STM32实训模块，各实训模块根据各实训模块设置一主控芯片，主控芯片分别为MSP430F149，PIC16F877，STC12C5A60S2，ATmega16，STM32F103ZET6，所述的各实训模块还包括核心板、输入单元、输出单元、显示单元、传感器单元及通讯单元。需要说明的是，本方案的一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以当前主流实训平台为基础，设计出以5个核心板为控制核心，集成外围输入输出单元构建的多核心实训平台，用户可根据实际需求选用合适的核心板及外围模块，根据自身的设计方案进行自由组合，实训平台上各功能电路单元采用非固定连接，即核心板与各功能模块单元之间的连接为可拆卸连接，这样充分培养锻炼学生的实际动手能力，以达到学生在硬件、软件等方面进行全方位训练，以达到实训的目的。可选地，所述的输入单元包括4路独立按键模块、4*4矩阵按键模块，所述的输出单元包括8位流水灯模块、蜂鸣器模块、继电器模块，所述的显示单元包括8位共阳/共阴数码管模块、8*8点阵模块、所述的显示单元还包括1602液晶屏接口、12864液晶屏接口和TFT彩屏接口中的一种或多种组合，所述的传感器单元包括DHT11温湿度传感器、DS18B20温度传感器、AD采集模块，所述的各核心板上还设置有集成电源供电电路单元，电源转换电路单元，单片机最小工作电路单元，通讯及下载电路单元，供电防反及保护电路单元，所述的集成电源供电电路单元，电源转换电路单元，单片机最小工作电路单元，通讯及下载电路单元，供电防反及保护电路单元均与主控芯片固定连接连。此外，在各核心板上还设置有多种预留接口：多类型液晶显示接口、仿真器调试接口、电源引出接口、主控芯片I/O口用单排针进行引出；所述的多种预留接口是用于模块连接及系统的二次扩展与开发。示例性的，本方案是这样实施的(以51单片机的温度采集系统为例)：本温度采集系统的设计要求为：(1)液晶屏第一行实时显示采集的温度和继电器的状态，继电器状态以字母“C”表示吸合，以字母“O”表示断开；液晶屏第二行显示温度的报警值。(2)四个独立按键模块第一个按键按下用于调整温度的报警值，第二个按键按下用于对报警温度值进行“+”操作，每次加1℃；第三个按键按下用于对报警温度值进行“-”操作，每次减1℃；第四个按键作为确认按键。(3)当采集到的温度值高于设置的温度值时，蜂鸣本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以当前主流实训平台为基础，设计出以5个核心板为控制核心，集成外围输入输出单元构建的多核心实训平台，其特征在于：用户可根据实际需求选用合适的核心板及外围模块，根据自身的设计方案进行自由组合，实训平台上各功能电路单元采用非固定连接，即核心板与各功能模块单元之间的连接为可拆卸连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，以当前主流实训平台为基础，设计出以5个核心板为控制核心，集成外围输入输出单元构建的多核心实训平台，其特征在于：用户可根据实际需求选用合适的核心板及外围模块，根据自身的设计方案进行自由组合，实训平台上各功能电路单元采用非固定连接，即核心板与各功能模块单元之间的连接为可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，其特征在于：5个核心板的实训模块分别为MSP430单片机实训模块，PIC单片机实训模块，51单片机实训模块，AT单片机实训模块和嵌入式STM32实训模块，各实训模块根据各实训模块设置一主控芯片，主控芯片分别为MSP430F149，PIC16F877，STC12C5A60S2，ATmega16，STM32F103ZET6。3.根据权利要求1或2任意所述的一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，其特征在于：所述的各实训模块还包括核心板、输入单元、输出单元、显示单元、传感器单元及通讯单元。4.根据权利要求3所述的一种基于单片机及嵌入式的实训平台系统，其特征在于：所述的输入单元包括4路独立按键模块、4*4矩阵按键模块，所述的输出单元包括8...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安勇，章洋，徐新林，许红豆，刘晓东，李刚，陈龙飞，
申请(专利权)人：安徽福讯信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34