基于8051内核的入门级嵌入式实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于入门级嵌入式实验装置技术领域，尤其涉及一种基于8051内核的入门级嵌入式实验装置。
【背景技术】
[0002]嵌入式实验系统开展嵌入式系统学习必备的实验平台。本项目提出采用8051内核的入门级嵌入式实验室系统是教学应用的需要，填补了目前入门级嵌入式实验系统的空白。
[0003]1.采用8位平台更符合循序渐进的学习规律。
[0004]目前嵌入式系统教学中普遍采用的是32位系统，其中ARM系列处理器是较多的选择。虽然从应用的角度，相比8位和16位系统，32位计算平台更适合采用嵌入式操作系统。然而从教学的角度来看，嵌入式系统课程是与单片机课程相衔接的，采用入门级的8位系统更符合学习循序渐进的规律。因此采用8051内核的嵌入式实验系统更适合具有8位系统基础的初学者，而32位系统则更适合于提高和进阶阶段。
[0005]2.新型8位单片机提供了更高的性能。由于8位机市场依然庞大，相关厂商不断推出更高性能的8位机平台，更高的主频，更丰富的接口。因此采用这些高级的8位机平台完全能够满足嵌入式系统实验对计算能力的要求。
[0006]3.目前市场上缺少8位平台的嵌入式实验系统产品。
[0007]目前市场上的8051系列单片机实验平台都是针对单片机课程设计开发的，不适合作为嵌入式实验系统，主要问题表现为:
[0008]1.普遍没有扩充外部RAM，而8051单片机内部RAM空间不足以支撑嵌入式操作系统的移植和应用。
[0009]2.1/O 口复用，地址重叠，不能同时使用。如使用键盘，则不能使用IXD等等问题。
【发明内容】
[0010]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种基于8051内核的入门级嵌入式实验装置。
[0011]本实用新型的技术方案是这样的:该装置包括控制单元核心模块、交通信号灯模块、LCD显示模块和RAM扩展模块，其中交通信号灯模块、LCD显示模块和RAM扩展模块均连接控制单元核心模块。
[0012]所述的控制单元核心模块包括单片机、I/O扩展模块、时钟模块、A/D-D/A转换模块、火灾报警模块、矩阵键盘模块、转串口模块、串口模块和流水灯模块、外扩RAM模块接口、液晶屏接口、液晶屏接口和交通灯接口 ；上述模块均连接单片机。
[0013]所述的交通信号灯模块包括数码管驱动芯片和8位数码管。
[0014]所述的IXD显示模块包括两组IXD显示器。
[0015]所述的RAM扩展模块包括RAM芯片、锁存器和电源指示灯。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]各功能模块功能独立，想用哪个模块直接调用不需要考虑其他模块的干扰。同时也可以任意使用多个模块不需要考虑相互之间的干扰。另外，扩展了 32K的数据存储器(RAM)，用足够多的存储空间支持轻量级嵌入式操作系统的一致和应用。
【附图说明】
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[0018]图1是本实用新型整体组合结构图；
[0019]图2是本实用新型控制单元核心模块原理图；
[0020]图3是本实用新型交通信号灯模块原理图；
[0021]图4是本实用新型RAM扩展模块原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施对本实用新型做进一步的描述。
[0023]如图1所示，该装置包括控制单元核心模块、交通信号灯模块、IXD显示模块和RAM扩展模块，其中交通信号灯模块、LCD显示模块和RAM扩展模块均连接控制单元核心模块。
[0024]如图2所示，控制单元核心模块包含了绝大部分功能模块，包括STC89C52RC最小系统、双82551/0扩展模块、DS1302时钟模块、PCF8591A/D-D/A模块、DS18B20火灾报警模块、CH452矩阵键盘模块、CH340USB转串口模块、RS-232串口模块和流水灯模块。该模块上还包括62256外扩RAM模块接口、1602液晶屏接口、12864液晶屏接口和交通灯接口，上述模块均连接STC89C52RC最小系统。
[0025]如图3所示，交通灯模块模拟的是十字路口的信号灯硬件电路，当然也可根据需要选通一个方向来模拟直行道上的交通灯工作原理，按键来模拟行人过马路信号按钮。采用CH452驱动的8位数码管来显示各个方向上的倒计时。
[0026]如图4所示，采用32KB的RAM芯片62256。为了方便铺设PCB电路图时的布线，在外扩RAM模块上仍然加了一个锁存器。再加一个LED灯作为电源指示灯。
[0027]上述各个模块和芯片的连接管脚为常规连接，在此不做累述。
【主权项】
1.一种基于8051内核的入门级嵌入式实验装置，其特征在于:该装置包括控制单元核心模块、交通信号灯模块、IXD显示模块和RAM扩展模块，其中交通信号灯模块、IXD显示模块和RAM扩展模块均连接控制单元核心模块。2.根据权利要求1所述的基于8051内核的入门级嵌入式实验装置，其特征在于:所述的控制单元核心模块包括单片机、I/O扩展模块、时钟模块、A/D-D/A转换模块、火灾报警模块、矩阵键盘模块、转串口模块、串口模块和流水灯模块、外扩RAM模块接口、液晶屏接口、液晶屏接口和交通灯接口 ；上述模块均连接单片机。3.根据权利要求1所述的基于8051内核的入门级嵌入式实验装置，其特征在于:所述的交通信号灯模块包括数码管驱动芯片和8位数码管。4.根据权利要求1所述的基于8051内核的入门级嵌入式实验装置，其特征在于:所述的IXD显示模块包括两组IXD显示器。5.根据权利要求1所述的基于8051内核的入门级嵌入式实验装置，其特征在于:所述的RAM扩展模块包括RAM芯片、锁存器和电源指示灯。
【专利摘要】一种基于8051内核的入门级嵌入式实验装置，该装置包括控制单元核心模块、交通信号灯模块、LCD显示模块和RAM扩展模块，其中交通信号灯模块、LCD显示模块和RAM扩展模块均连接控制单元核心模块。本实用新型的有益效果：各功能模块功能独立，想用哪个模块直接调用不需要考虑其他模块的干扰。同时也可以任意使用多个模块不需要考虑相互之间的干扰。另外，扩展了32K的数据存储器(RAM)，用足够多的存储空间支持轻量级嵌入式操作系统的一致和应用。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN205003925
【申请号】CN201520597597
【发明人】刘鑫, 张晓东, 卢艳军
【申请人】沈阳航空航天大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年8月10日