SMTE2501 Zestaw do eksperymentów z zakresu zasad działania mikrokomputerów, sprzęt laboratoryjny do nauki elektrotechniki, wyposażenie do szkoleń zawodowych.Przegląd systemu
Wprowadzenie
Przed użyciem systemu eksperymentalnego z modułem testowym zasad działania mikrokomputera, należy dokładnie przeczytać niniejszą instrukcję, aby uzyskać kompleksowe zrozumienie systemu. Opis systemu, instalacja i użytkowanie zostały opisane w tej instrukcji, pozostałe informacje znajdują się w odpowiednich rozdziałach powiązanych dokumentów.
Cechy systemu
1. Moduł testowy zasad działania mikrokomputera posiada zewnętrzny emulator 51, kompaktową strukturę systemu, pełne współdzielenie zasobów, brak przełączania magistrali i automatyczną identyfikację typu procesora.
2. System eksperymentalny posiada doskonałą konfigurację oprogramowania i sprzętu, oprogramowanie symulacyjne obsługuje systemy operacyjne Win98/2000/XP i inne, a także obsługuje programowanie w języku asemblera i języku C. Zawartość eksperymentów jest bogata i stanowi idealną platformę do nauczania mikrokontrolerów, zasad działania mikrokomputerów i interfejsów.
Przydział zasobów systemowych
1. Przydział przestrzeni pamięci ROM/RAM systemu
2. Przydział adresów portów I/O
Instalacja i użytkowanie systemu
Instalacja i użytkowanie systemu eksperymentalnego 51
1. Instalacja oprogramowania symulacyjnego części 51: plik instalacyjny „DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMTOOLKeil V809a 1Installc51v809a.exe”, zgodnie z instrukcjami zawartymi w „DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMTOOLKeil V809a KEIL V809a Installation Instructions.doc”, należy zakończyć instalację oprogramowania symulacyjnego KEIL dla części 51. Szczegółowe instrukcje znajdują się w „DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMREFDICE-KEIL USB Emulator User Manual.pdf”. 2. Ustawienia systemu
Ustaw wszystkie przełączniki SW3~SW5 w pozycji ON, włóż kartę 51K-CPU do uchwytu karty CPU (po obu stronach modułu 8088Unit) i zewrzyj zworkę na karcie 51K-CPU w pozycji „program zewnętrzny” (podczas pracy w trybie offline lub korzystania z emulatora do eksperymentów, zworka jest podłączona do pozycji „program zewnętrzny”. Gdy program jest pobierany do wewnętrznej pamięci FLASH mikrokontrolera AT89S52 za pomocą programatora lub programowania online ISP, zworka jest podłączona do pozycji „program wewnętrzny”).
3. Programowanie online ISP
Podczas pobierania pliku HEX do wewnętrznej pamięci FLASH mikrokontrolera za pomocą kabla do pobierania, ustaw drugą zworkę na karcie 51K-CPU w pozycji „tryb programowania”. Do normalnych eksperymentów, podczas wykonywania programu, ustaw ją w pozycji „tryb ogólny”.
Szczegółowe informacje na temat korzystania z programowania online ISP i jego ustawień znajdują się na płycie CD DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMREF51 Single-chip Computer ISP Download Function Application (USB Interface).doc.
4. Użycie w trybie offline
Po włączeniu zasilania przyrządu eksperymentalnego, wyświetlacz cyfrowy powinien pokazywać „P.___ ___51”, co oznacza, że system eksperymentalny znajduje się w trybie offline 51. Można wprowadzić odpowiedni numer eksperymentu za pomocą klawiszy przyrządu eksperymentalnego, a następnie nacisnąć klawisz [EX/FV], aby uruchomić program eksperymentalny z pełną prędkością. Na przykład, wprowadź cyfry 0 i 9, podłącz przewody eksperymentu A/D, a następnie naciśnij klawisz [EX/FV], aby uruchomić eksperyment A/D o numerze dziewiątym.
5. Podłączenie do komputera PC
Po upewnieniu się, że zasilanie jest wyłączone, wyjmij mikrokontroler AT89S52 z karty 51K-CPU, podłącz wtyczkę IDC40 białego 40-żyłowego płaskiego kabla do gniazda IDC40 emulatora DICE-KEIL USB, a następnie za pomocą dołączonego kabla USB podłącz emulator do komputera PC; Podłącz 40-pinową głowicę emulacyjną, znajdującą się na drugim końcu białego, płaskiego kabla 40-żyłowego, do zielonego gniazda blokującego w prawym górnym rogu przyrządu eksperymentalnego DICE-5210K.
Uwaga: Nie wkładaj jej odwrotnie. Pierwszy pin w lewym górnym rogu 40-pinowego gniazda DIP to pierwszy pin mikrokontrolera. Na pierwszym pinie 40-pinowej głowicy emulacyjnej znajduje się strzałka. Emulator USB DICE-KEIL należy umieścić po prawej stronie płytki eksperymentalnej. W razie pytań prosimy o kontakt z naszym działem wsparcia technicznego.
(5) Szczegółowe informacje na temat instalacji i użytkowania oprogramowania i sterowników znajdują się w instrukcji obsługi emulatora.
Uwaga:
(1) Zarówno podłączanie i odłączanie układów scalonych i kart procesorowych, jak i podłączanie kabli komunikacyjnych, ustawianie zworek czy podłączanie obwodów eksperymentalnych należy wykonywać przy wyłączonym zasilaniu, w przeciwnym razie może dojść do uszkodzenia urządzenia.
(2) Po podłączeniu obwodu eksperymentalnego należy go dokładnie sprawdzić przed włączeniem zasilania. Połączenie eksperymentalne
Tabela połączeń eksperymentalnych mikrokontrolera 51
Eksperyment 1: Eksperyment z zapalaniem diod LED na porcie P1 P1.0~P1.7→L1~L8 (diody LED)
Eksperyment 2: Eksperyment z kierunkowskazami na porcie P1 P1.0→K1, P1.1→K2
P1.4→L1, P1.5→L2, P1.6→L5, P1.7→L6
Eksperyment 3: Wejście na porcie P3.3, wyjście na porcie P1 P3.3→K1
P1.0~P1.7→L1~L8 (diody LED)
Eksperyment 4: Przemysłowe sterowanie sekwencyjne P3.4 →K1, P3.3→K2
P1.0~P1.6→L1~L7, P1.7→VIN, blok zwarciowy JP podłączony do ON (wzmacniacz audio)
Eksperyment 5: Wyjście fali prostokątnej z portów A, B, C układu 8255 Bez żadnych połączeń, obserwacja wyjścia fali prostokątnej z portów PA, PB i PC
Eksperyment 6: Port PA układu 8255 steruje portem PB PA0~PA7→K1~K8, Q0~Q7→L1~L8
Eksperyment 7: Sterowanie sygnalizacją świetlną za pomocą układu 8255 8255 PA0～PA7 Podłącz diody LED w kolejności L7～L5、L3～L1
Eksperyment 8: Proste rozszerzenie wejść/wyjść Y0~Y7 podłączone do K1~K8, Q0~Q7 podłączone do L1~L8, CS1 podłączone do FF80H, CS2 podłączone do otworu FF90H, JX0 podłączone do JX7 (D0~D7)
Eksperyment 9: Eksperyment konwersji A/D IN0→VOUT, VIN→+5V, CS4→FF80H, JX0→JX6
WR→IOWR, RD→IORD, ADDA, ADDB, ADDC→0V (uziemienie)
Eksperyment 10: Eksperyment konwersji D/A CS5→FF80H, JX2→JX0, WR→IOWR, AOUT→Woltomierz
Eksperyment 11: Eksperyment z klawiaturą i wyświetlaczem 8279 CS6→FF80H, JRL→JR, JSL→JS, JOUT→JLED
Przełączniki SW3, SW4, SW5 są ustawione na OFF (po eksperymencie należy ustawić na ON)
Eksperymenty 12 i 13 (Drukarka) Specjalny kabel łączy CZ4 (PRT) z interfejsem mikro drukarki (opcjonalnie)
*Eksperyment 14 Sterowanie zegarem kalendarzowym DS12887 CZ7 (płyta główna) → CZ1 (MC3), P3.2 → /IRQ (MC3) (opcjonalnie)
Eksperyment 15 Odczyt i zapis karty pamięci I2C P3.0→SCL, P3.1→SDA, INS→P1.0, P1.0~P1.2→L1~L3 (diody LED)
Eksperyment 16 Nagrywanie ISD1730 Patrz instrukcje eksperymentalne poniżej.
Eksperyment 17 Odtwarzanie ISD1730 Tak samo jak eksperyment 16
Eksperyment 18 Sterowanie przekaźnikiem P1.0→JIN, JZ→Uziemienie, JK→L1, JB→L2
Eksperyment 19: Sterowanie silnikiem krokowym P1.0~P1.3→HA~HD
Eksperyment 20 Generator fali prostokątnej 8253 CLK0→2 MHz, GATE0→5V, CS3→FF80H, podłącz OUT0 do oscyloskopu, uruchom program i sprawdź, czy na oscyloskopie pojawia się fala prostokątna.
Eksperyment 21: Eksperyment regulacji prędkości w pętli zamkniętej małego silnika prądu stałego P1.0~P1.7----->K8~K1; (Prędkość silnika prądu stałego można ustawić za pomocą K1~K8, liczba obrotów/s, wprowadzanie w systemie szesnastkowym)
P3.2----->HOUT (wyjście czujnika silnika prądu stałego);
CS5----->FF80H,
AOUT----->DJ
WR----->/IOWR,
JX2----->JX0.
Uruchom program: wyświetlacz cyfrowy pokazuje „ustawiona wartość prędkości - - aktualna wartość prędkości”! Uwaga: Nie ustawiaj zbyt wysokiej wartości obrotów/s, ponieważ rzeczywista prędkość małego silnika prądu stałego wynosi około 1F/s. Eksperyment 22 Eksperyment z wyświetlaczem matrycowym LED 16*16 JLPC→JX16, JHP1→JX10, JLPA→JX9, JLPB→JX15
Eksperyment 23 Eksperyment z wyświetlaczem LCD 128*64 JX10→JX12, JX11→JX14, /RST→/RST
Eksperyment 24 Eksperyment z programowalnym interfejsem komunikacyjnym asynchronicznym 8250 (transmisja i odbiór własny) JX0→JX3, CS7→FF80H, TXD→RXD
Eksperyment 25
Eksperyment z programowalnym interfejsem komunikacyjnym 8251 (z komputerem PC) (1) Moduł 8251: CS8→FF80H, CLK→1.8432M, T/RXC→OUT1, TXD→EX-TXD, RXD→EX-RXD, JX20→JX17; (Uwaga: TXD i RXD znajdują się w module 8251; EX-TXD i EX-RXD znajdują się w porcie komunikacyjnym użytkownika CZ11, a odpowiadające im numery to TXD i RXD)
(2) Moduł 8253: CS3→FF90H, GATE1→+5V, CLK1→1.8432M;
(3) Ustawienia przełączników: Ustaw przełączniki SW3, SW4 i SW5 na ON i podłącz port szeregowy komputera PC do gniazda portu komunikacyjnego użytkownika CZ11 (praca offline, emulator nie jest wymagany, a komputer PC musi mieć dwa porty szeregowe do pracy online);
(4) Uruchom „Asystenta debugowania portu szeregowego”, ustaw odpowiedni port szeregowy i szybkość transmisji (9600), wpisz 25 w trybie P i naciśnij klawisz wykonania F0/EX, wyświetlacz zacznie migać P, naciśnij klawisze numeryczne na małej klawiaturze, a odpowiednie liczby zostaną wyświetlone na ekranie komputera PC, a następnie naciśnij MON, aby powrócić do trybu P.
Eksperyment 26 Eksperyment transmisji szeregowej MCU RS232 / RS485 (komunikacja między dwoma maszynami) (1) Przygotuj dwa zestawy testowe mikrokontrolera i określ, że maszyna 1 służy do wysyłania, a maszyna 2 do odbierania; (2) W przypadku wykorzystania jako interfejs RS232: piny P3.0 i P3.1 maszyny 1 i maszyny 2 są połączone krzyżowo, a obie maszyny mają wspólne uziemienie.
(3) W przypadku wykorzystania jako interfejs RS485: P3.0→R0, P3.1→DI, K1→TEN/R (przełącznik K1, gdy przełącznik jest w stanie wysokim, następuje „nadawanie”; gdy przełącznik jest w stanie niskim, następuje „odbieranie”).
Pary A i B maszyny 1 i maszyny 2 powinny być połączone przewodami, a obie maszyny mają wspólne uziemienie.
(4) Najpierw uruchom maszynę 2, tak aby maszyna 2 znajdowała się w stanie gotowości do odbioru P.
Następnie uruchom maszynę 1, tak aby maszyna 1 znajdowała się w stanie nadawania P. Naciśnij klawisz numeryczny na klawiaturze maszyny 1, a odpowiadająca mu wartość powinna zostać wyświetlona na wyświetlaczu cyfrowym maszyny 2.
Eksperyment 27 Eksperyment odbioru szeregowego RS232/RS485 mikrokontrolera (komunikacja dwumaszynowa) Połączenie eksperymentalne jest takie samo jak w eksperymencie 26
Eksperyment 28 Inteligentny eksperyment pomiaru temperatury na bazie DS18B20 P1.0→DQ
Eksperyment 29
Eksperyment komunikacji podczerwonej w systemie mikrokontrolera P3.2→HOUT, P1.5→SP (brzęczyk)
Eksperyment 30 Eksperyment szeregowej konwersji A/D TL549 Kanał wejścia analogowego (AIN) jest połączony przewodem z otworem VOUT potencjometru, zacisk wejściowy potencjometru VIN jest podłączony do +5V, I/O CLOCK (CLK) jest podłączony do P1.6, DATA OUT (DO) jest podłączony do P1.7, CS jest podłączony do P1.0
Eksperyment 31 Eksperyment 10-bitowej szeregowej konwersji D/A TLC5615 DIN→P1.2, SCLK→P1.1, /CS→P1.0, OUT→DJ
Eksperygent 32
Eksperyment z układem zegara/kalendarza czasu rzeczywistego PCF8563 SDA→P1.7, SCL→P1.6, K1→P1.0, gdy P1.0 jest na niskim poziomie, wyświetlacz cyfrowy wyświetla „godzina, minuta, sekunda”; gdy P1.0 jest na wysokim poziomie, wyświetlacz cyfrowy wyświetla „rok, miesiąc, dzień”.
Eksperyment 33 Eksperyment z obwodem resetowania watchdog MAX813L Szczegółowe połączenia eksperymentalne znajdują się w instrukcji eksperymentalnej. Eksperyment 34: Eksperyment konwersji napięcia na częstotliwość za pomocą układu LM331 VIN0 jest podłączone do otworu VOUT potencjometru, zacisk wejściowy VIN potencjometru jest podłączony do +5V, a zacisk wyjściowy częstotliwości FOUT jest podłączony do P3.5
Eksperyment 35: Eksperyment odczytu i zapisu szeregowego układu pamięci 93C46 P3.0→CS, P3.1→SK, P3.2→DI, P3.3→DO
P1.0~P1.7→L1~L8 (diody LED)
Eksperyment 36: Eksperyment odczytu i zapisu pamięci magistrali I2C AT24C02 SCL→P1.6, SDA→P1.7, P1.0→L1 (wskaźnik zapisu), P1.1→L2 (wskaźnik odczytu), A0, A1, A2 są uziemione.
Eksperyment 37: Eksperyment modulacji szerokości impulsu PWM PWM_IN→P1.7, V_OUT→DJ (mały silnik prądu stałego)
Eksperyment 38: Konwersja szeregowo-równoległa 74LS164 P3.0→A/B, P3.1→CP, P1.0→CLR, Uruchom program, a dwucyfrowy wyświetlacz cyfrowy będzie wyświetlał liczby od 00 do 99 w cyklu.
Eksperyment 39
Eksperyment konwersji równoległo-szeregowej 165 P1.0~P1.7→D7~D0, P3.0→Q7, P3.1→CLK(CP), P3.2→S/L,
CKIN→GND.
Eksperyment 40
Eksperyment odtwarzania muzyki elektronicznej P1.5→SP (brzęczyk) lub P1.5→VIN (głośnik, moduł wzmacniacza audio)
Eksperyment 41
Eksperyment pomiaru temperatury i ciśnienia CS4→FF80H, JX0→JX6, WR→/IOWR, RD→/IORD, ADDA, ADDB, ADDC→0V (masa)
Test temperatury: IN0→VT Test ciśnienia: IN0→VP
