一种基于Proteus的单片机实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于Proteus的单片机实验系统，包括显示电路、芯片资源模块、为该实验系统供电的电源模块，还包括处理器接口、VSM仿真头接口和通用下载器接口，所述显示电路、芯片资源模块均设有开放式的资源接口，通过数据线可自由在各个接口之间连接。该单片机实验系统，通过处理器接口、VSM仿真头接口依次与VSM仿真头、PC机通信，实现了PC机上Proteus软件中处理器IO口映射到本单片机试验系统的处理器接口中，从而实现了PC机上Proteus软件与本实验系统上的硬件交互、同步调试的功能，加快了程序和电路的调试。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单片机实验系统，尤其是一种基于Proteus的单片机实验系统。
技术介绍
单片机原理与应用是大专院校电子、通信、自动化及相关专业的一门实践性很强的专业课程，在专业教学中占据着重要地位。正因为单片机课程学习的实践性很强，市场上单片机相关的实验设备也种类繁多，但大多都是采用独立开发环境加仿真器或者下载器的试验方式。采用上述的试验方式，不仅实验设备的通融性差，成本高，而且效果也不直观，很多时序信号无法直接观察，程序的调试过程繁琐，费时。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种基于Proteus仿真软件的单片机试验系统，该系统方便了程序的仿真的调试。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是一种基于Proteus的单片机实验系统，包括显示电路、芯片资源模块、为该实验系统供电的电源模块，还包括处理器接口、VSM仿真头接口和通用下载器接口，所述显示电路、 芯片资源模块均设有开放式的资源接口，通过数据线可自由在各个接口之间连接。进一步作为优选的实施方式，该实验系统还包括观察信号波形的示波器、生成输入信号的函数信号源、和功能模块扩展单元。进一步作为优选的实施方式，该实验系统还包括一个适合多种处理器同步、交互， 能对多种处理器进行硬件调试的VSM仿真头。进一步作为优选的实施方式，该实验系统还包括一个适合多种处理器，能对多种单片机进行程序烧写以实现脱机运行的通用编程器。进一步作为优选的实施方式，所述数据线为8针的排线或者灯笼头连线。进一步作为优选的实施方式，所述芯片资源模块包括10扩展模块、串行数字/模拟转换电路、并行数字/模拟转换电路、键盘输入电路、独立按键LED电路、传感器单元、继电器控制模块、光耦隔离模块、通讯接口单元和电机控制单元。进一步作为优选的实施方式，所述传感器单元包括温度传感器电路、湿度传感器电路和光电传感器电路。本实验系统中所有的硬件资源均可以在软件中实现仿真运行。本技术的有益效果是本技术基于Proteus的单片机实验系统，包括处理器接口、VSM仿真头接口，通过处理器接口、VSM仿真头接口依次与VSM仿真头、PC机通信，实现了 PC机上Proteus软件中处理器10 口映射到本单片机试验系统的处理器接口中， 从而实现了 PC机上Proteus软件与本实验系统上的硬件交互、同步调试的功能，加快了程序和电路的调试；进一步，本实验系统通过通用下载器接口可实现多种处理器的脱机运行。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明附图说明图1是本技术基于Proteus的单片机实验系统的原理框图；图2是本技术基于Proteus的单片机实验系统实施例的原理框图。具体实施方式参照图1，一种基于Proteus的单片机实验系统，包括显示电路、芯片资源模块、为该实验系统供电的电源模块，还包括处理器接口、VSM (virtual simulation model,虚拟仿真模型)仿真头接口和通用下载器接口，所述显示电路、芯片资源模块均设有开放式的资源接口，通过数据线可自由在各个接口之间连接。本单片机实验系统通过处理器接口、VSM仿真头接口依次与VSM仿真头、PC机通信，实现了 PC机上Proteus软件中处理器10 口映射到本单片机试验系统的处理器接口中， 从而实现了 PC机上Proteus软件与本实验系统上的硬件交互、同步调试的功能。所述VSM 仿真头以STM32F103VB为处理核心，采用USB2. 0协议，适合多种处理器同步、交互，能对多种处理器进行硬件调试，能快速将Proteus软件中的数据和本单片机试验系统的硬件数据进行交互。本单片机实验系统依托Proteus仿真软件配合VSM仿真头和通用下载器，既可以通过Proteus仿真软件中VSM Studio加VSM仿真头实现单一环境下多种处理器的交互和同步调试，以及通过Proteus环境观察程序细节数据，还可以通过通用下载器实现多种处理器的脱机运行。参照图2，在单片机实验系统的实施例中，该实验系统还包括观察信号波形的示波器、生成输入信号的函数信号源和功能模块扩展单元。所述示波器为双通道20M示波器，可以与PC机共享显示器；所述函数信号源采用AD9833芯片为核心，使用PLL技术，通过上位机软件进行选择控制输出波形类型、幅值和频率的设置，可实现正弦波、方波、和三角波的输出；所述显示电路包括点阵LED模块、数码管驱动电路和液晶显示模块；所述芯片资源模块包括10扩展模块、串行数字/模拟转换电路、并行数字/模拟转换电路、键盘输入电路、 独立按键LED电路、传感器单元、继电器控制模块、光耦隔离模块、通讯接口单元和电机控制单元；所述通讯接口单元包括MAX232电路和MAX485电路；所述传感器单元包括温度传感器电路、湿度传感器电路和光电传感器电路；所述电机控制单元包括直流电机模块和步进电机模块。本技术单片机实验系统基于Proteus仿真软件可实现软件、硬件仿真的同步交互，由于Proteus仿真软件提供了丰富的仪器和资源，加快了程序和硬件电路的调试过程，同时还可以实时通过Proteus环境观察程序细节数据；进一步，本实验系统配置有USB 双踪示波器和函数信号源，为硬件调试提供了便利。本技术单片机试验系统中各个模块、或者电路均采用开放式的资源接口，通过8针的排线或者可叠插的灯笼头连线连接，不但简化了连线的过程，提升了学生在实验课程上操作的灵活性和趣味性。以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本技术创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可以作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。权利要求1.一种基于Proteus的单片机实验系统，包括显示电路、芯片资源模块、为该实验系统供电的电源模块，其特征在于还包括处理器接口、VSM仿真头接口和通用下载器接口，所述显示电路、芯片资源模块均设有开放式的资源接口，通过数据线可自由在各个接口之间连接。2.根据权利要求1所述的基于Proteus的单片机实验系统，其特征在于还包括观察信号波形的示波器、生成输入信号的函数信号源、和功能模块扩展单元。3.根据权利要求1所述的基于Proteus的单片机实验系统，其特征在于还包括一个适合多种处理器同步、交互，能对多种处理器进行硬件调试的VSM仿真头。4.根据权利要求1所述的基于Proteus的单片机实验系统，其特征在于还包括一个适合多种处理器，能对多种单片机进行程序烧写以实现脱机运行的通用编程器。5.根据权利要求广4任一项所述的基于Proteus的单片机实验系统，其特征在于所述数据线为8针的排线或者灯笼头连线。6.根据权利要求广4任一项所述的基于Proteus的单片机实验系统，其特征在于所述芯片资源模块包括10扩展模块、串行数字/模拟转换电路、并行数字/模拟转换电路、键盘输入电路、独立按键LED电路、传感器单元、继电器控制模块、光耦隔离模块、通讯接口单元和电机控制单元。7.根据权利要求6所述的基于Proteus的单片机实验系统，其特征在于所述传感器单元包括温度传感器电路、湿度传感器电路和光电传感器电路。专利摘要本技术公开了一种基于Proteus的单片机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文，
申请(专利权)人：广州市风标电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：