具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，所述開關(guān)輸入電路連接有開關(guān)狀態(tài)顯示電路，所述外部時(shí)鐘源電路連接有時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路，所述外部中斷請(qǐng)求電路連接有中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路，所述矩陣鍵盤電路連接有按鍵狀態(tài)顯示電路，所述繼電器電路連接有繼電器狀態(tài)顯示電路，這種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱在開關(guān)輸入電路、外部時(shí)鐘源電路等各種單片機(jī)需要的實(shí)驗(yàn)電路上融入了顯示電路，使這些電路模塊在工作時(shí)能夠直觀地反映出它們的工作狀態(tài)，一旦實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)問題，便可以通過顯示電路給出的信號(hào)來(lái)判斷是硬件或是軟件導(dǎo)致了問題的出現(xiàn)，便于用戶盡快地對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行判斷和調(diào)整。
【專利說(shuō)明】具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，應(yīng)用于對(duì)學(xué)生單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

【背景技術(shù)】
[0002]單片機(jī)是一種集成電路芯片，其是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、多種I/o 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)以其高可靠性、高性價(jià)比、低電壓、低功耗等一系列優(yōu)點(diǎn)，近幾年得到迅猛發(fā)展和大范圍推廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表，及通訊設(shè)備、日常消費(fèi)類產(chǎn)品、玩具等。并且已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及人民生活的各層次中，如車間流水線控制、自動(dòng)化系統(tǒng)等、智能型家用電器(冰箱、空調(diào)、彩電)等，無(wú)不含有CPU控制器，即單片機(jī)。為了能讓學(xué)生更好的掌握單片機(jī)知識(shí)，配合學(xué)校單片機(jī)教學(xué)的需要，計(jì)出了一種單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱。
[0003]現(xiàn)在市面上各種單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱種類繁多，一般的電路都是以單片機(jī)為核心，輸入、輸出高低電平直接輸入到端口，電路通過輸出來(lái)反應(yīng)執(zhí)行的結(jié)果，這種電路的缺點(diǎn)是:學(xué)生無(wú)法直觀的了解端口真實(shí)的狀態(tài)，當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路板上線路如果出現(xiàn)問題，不能得出正確的結(jié)果，學(xué)生就無(wú)法判斷是硬件問題還是軟件編程問題，影響教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱對(duì)于硬件的工作狀態(tài)無(wú)法直觀地表現(xiàn)出來(lái)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確時(shí)，用戶無(wú)法判斷是硬件導(dǎo)致還是軟件問題，本實(shí)用新型提供了一種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱來(lái)解決上述問題。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，包括單片機(jī)、開關(guān)輸入電路、外部時(shí)鐘源電路、外部中斷請(qǐng)求電路、LED顯示電路、矩陣鍵盤電路和繼電器電路，所述開關(guān)輸入電路與所述單片機(jī)的Pl接口連接，夕卜部時(shí)鐘源電路與所述單片機(jī)的TO接口連接，所述外部中斷請(qǐng)求電路與所述單片機(jī)的INTO接口和INTl接口連接，所述LED顯示電路與所述單片機(jī)的PO接口連接，所述矩陣鍵盤電路與所述單片機(jī)的P2接口連接，所述繼電器電路與所述單片機(jī)的WR接口連接，所述開關(guān)輸入電路連接有開關(guān)狀態(tài)顯示電路，所述外部時(shí)鐘源電路連接有時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路，所述外部中斷請(qǐng)求電路連接有中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路，所述矩陣鍵盤電路連接有按鍵狀態(tài)顯示電路，所述繼電器電路連接有繼電器狀態(tài)顯示電路。
[0006]具體的，所述開關(guān)輸入電路包括八個(gè)開關(guān)，所述開關(guān)狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管D1(TD17，所述八個(gè)開關(guān)的一端接地，另外一端與分別與所述發(fā)光二極管D1(TD17的陰極連接，并且還與所述單片機(jī)的Pl.(ΓΡ1.7接口連接，所述發(fā)光二極管D1(TD17的陽(yáng)極與+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)第一限流電阻。
[0007]具體的，所述開關(guān)輸入電路包括八位琴鍵開關(guān)Ul I，所述八位琴鍵開關(guān)Ul I包括所述八個(gè)開關(guān)。
[0008]具體的，所述外部時(shí)鐘源電路包括型號(hào)為NE555的計(jì)時(shí)集成電路U2、型號(hào)為7400的與非門U9A、單刀雙擲開關(guān)SW_CLK，所述計(jì)時(shí)集成電路U2的輸出端與所述與非門U9A的一個(gè)輸入端連接，所述與非門U9A的另外一個(gè)輸入端接所述單刀雙擲開關(guān)SW_CLK的動(dòng)端，所述單刀雙擲開關(guān)SW_CLK的動(dòng)端的二個(gè)不動(dòng)端分別接地和+5V電源，所述與非門U9A的輸出端與所述單片機(jī)的TO接口連接，所述時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路包括型號(hào)為7407的緩沖器U8A、發(fā)光二極管D_CLK和電阻R4，所述緩沖器U8A的輸入端與所述與非門WA的輸出端連接，所述緩沖器U8A的輸出端與所述放光二極管D_CLK的陰極連接，所述放光二極管D_CLK的陽(yáng)極與所述電阻R4串聯(lián)后接+5V電源。
[0009]具體的，所述外部中斷請(qǐng)求電路包括型號(hào)為NE555的計(jì)時(shí)集成電路U3和計(jì)時(shí)集成電路U4、型號(hào)為7400的與非門U9B和與非門U9C以及按鈕S_INT0和按鈕S_INT1，所述按鈕S_INT0的一端接地，另外一端接所述計(jì)時(shí)集成電路U3的觸發(fā)端，所述計(jì)時(shí)集成電路U3的輸出端與所述與非門U9B的二個(gè)輸入端連接，所述與非門U9B的輸出端與所述單片機(jī)的INTO接口連接，所述按鈕S_INT1的一端接地，另外一端接所述計(jì)時(shí)集成電路U4的觸發(fā)端，所述計(jì)時(shí)集成電路U4的輸出端與所述與非門U9C的二個(gè)輸入端連接，所述與非門U9C的輸出端與所述單片機(jī)的INTl接口連接，所述中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路包括型號(hào)為7407的緩沖器U8B和緩沖器U8C、發(fā)光二極管D_PLUS1、發(fā)光二極管D_PLUS2、電阻R6和電阻R8，所述緩沖器U8B的輸入端與所述與非門U9B的輸出端連接，所述緩沖器U8B的輸出端與所述放光二極管D_PLUS1的陰極連接，所述放光二極管D_PLUS1的陽(yáng)極與所述電阻R6串聯(lián)后接+5V電源，所述緩沖器U8C的輸入端與所述與非門U9C的輸出端連接，所述緩沖器U8C的輸出端與所述放光二極管D_PLUS2的陰極連接，所述放光二極管D_PLUS2的陽(yáng)極與所述電阻R8串聯(lián)后接+5V電源。
[0010]具體的，所述LED顯示電路包括發(fā)光二極管Ll?L8、型號(hào)為3641AH的四位數(shù)碼管LED1、型號(hào)為3611AG和數(shù)碼管LED2，所述發(fā)光二極管Lf L8的陰極、四位數(shù)碼管LEDl的八個(gè)段選端以及數(shù)碼管LED2的八個(gè)段選端相連接并分別串聯(lián)一個(gè)型號(hào)為7407的緩沖器后與所述單片機(jī)的PO接口連接，所述四位數(shù)碼管LEDl的四個(gè)位選端分別串聯(lián)一個(gè)型號(hào)為7407的緩沖器后與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述所述發(fā)光二極管LfLS的陽(yáng)極與+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)第二限流電阻。
[0011]具體的，所述矩陣鍵盤電路包括按鍵S204?S207、按鍵S214?S217、按鍵S224?S227、按鍵S234?S237和按鍵Κ2(ΓΚ27，所述按鍵S204?S207的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.0接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵S2irS217的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.1接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵S224?S227的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.2接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵S234?S237的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.3接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵Κ2(ΓΚ27的一端分別與所述單片機(jī)的Ρ2.(ΓΡ2.7接口連接，另外一端接地，所述按鍵狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管D2(TD27，所述發(fā)光二極管D2(TD27的陰極分別與所述單片機(jī)的P2.(ΓΡ2.7接口連接，陽(yáng)極與所述+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)第三限流電阻。
[0012]具體的，所述繼電器電路包括單刀雙擲繼電器、三極管Q2和電阻R21，所述單刀雙擲繼電器的電磁線圈的一端接+5V電源，另外一端與所述三極管Q2的集電極連接，所述電阻R21串聯(lián)在所述三極管Q2的基極與所述單片機(jī)的WR接口之間，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述繼電器狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管Dl和電阻R22，所述發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極與所述電阻R22串聯(lián)后接+5V電源，陰極與所述三極管Q2的集電極連接。
[0013]具體的，還包括蜂鳴器電路，所述蜂鳴器電路包括喇叭SP1、電阻R18、三極管Ql和電阻R19，所述喇叭SPl的一端與所述電阻R18串聯(lián)后接+5V電源，另外一端與所述三極管Ql的發(fā)射極連接，所述三極管Ql的基極與所述電阻R19串聯(lián)后接在所述單片機(jī)的RD接口上，集電極接地。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是，這種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱在開關(guān)輸入電路、外部時(shí)鐘源電路等各種單片機(jī)需要的實(shí)驗(yàn)電路上融入了顯示電路，使這些電路模塊在工作時(shí)能夠直觀地反映出它們的工作狀態(tài)，一旦實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)問題，便可以通過顯示電路給出的信號(hào)來(lái)判斷是硬件或是軟件導(dǎo)致了問題的出現(xiàn)，便于用戶盡快地對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行判斷和調(diào)整。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱最優(yōu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框架示意圖。
[0017]圖2是開關(guān)輸入電路和開關(guān)狀態(tài)顯示電路的電路分布示意圖。
[0018]圖3是外部時(shí)鐘源電路和時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路的電路分布示意圖。
[0019]圖4是外部中斷請(qǐng)求電路和中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路的電路分布示意圖。
[0020]圖5是LED顯示電路的電路分布示意圖。
[0021]圖6是矩陣鍵盤電路和開關(guān)狀態(tài)顯示電路的電路分布示意圖。
[0022]圖7是繼電器電路、繼電器狀態(tài)顯示電路和蜂鳴器電路的電路分布示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，包括單片機(jī)、開關(guān)輸入電路、外部時(shí)鐘源電路、外部中斷請(qǐng)求電路、LED顯示電路、矩陣鍵盤電路和繼電器電路，開關(guān)輸入電路與單片機(jī)的Pl接口連接，外部時(shí)鐘源電路與單片機(jī)的TO接口連接，外部中斷請(qǐng)求電路與單片機(jī)的INTO接口和INTl接口連接，LED顯示電路與單片機(jī)的PO接口連接，矩陣鍵盤電路與單片機(jī)的P2接口連接，繼電器電路與單片機(jī)的WR接口連接，開關(guān)輸入電路連接有開關(guān)狀態(tài)顯示電路，外部時(shí)鐘源電路連接有時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路，外部中斷請(qǐng)求電路連接有中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路，矩陣鍵盤電路連接有按鍵狀態(tài)顯示電路，繼電器電路連接有繼電器狀態(tài)顯示電路。
[0025]如圖2所示，開關(guān)輸入電路包括八位琴鍵開關(guān)Ull,八位琴鍵開關(guān)Ull包括八個(gè)開關(guān)，開關(guān)狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管D1(TD17，八個(gè)開關(guān)的一端接地，另外一端與分別與發(fā)光二極管D1(TD17的陰極連接，并且還與單片機(jī)的Pl.(ΓΡ1.7接口連接，發(fā)光二極管D1(TD17的陽(yáng)極與+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)阻值為10ΚΩ第一限流電阻，當(dāng)八個(gè)開關(guān)中的其中一個(gè)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的Pl接口上輸入O，并且發(fā)光二極管D1(TD17中相應(yīng)的一個(gè)亮起，否則，對(duì)應(yīng)的Pl接口上輸入1，發(fā)光二極管D1(TD17中相應(yīng)的一個(gè)熄滅；如此一來(lái)，方便學(xué)生判斷開關(guān)輸入電路的狀態(tài)和開關(guān)是否出現(xiàn)故障；同時(shí)此電路還可作為輸出電路使用，當(dāng)八個(gè)開關(guān)中的某個(gè)打開時(shí)，對(duì)應(yīng)的Pl接口可以做為輸出引腳使用，例如當(dāng)Pl.0接口輸出I時(shí)，發(fā)光二極管DO熄滅，當(dāng)輸出O時(shí)，發(fā)光二極管DO點(diǎn)亮。
[0026]如圖3所示，外部時(shí)鐘源電路包括型號(hào)為NE555的計(jì)時(shí)集成電路U2、型號(hào)為7400的與非門U9A、單刀雙擲開關(guān)SW_CLK，計(jì)時(shí)集成電路U2的輸出端與與非門U9A的一個(gè)輸入端連接，與非門U9A的另外一個(gè)輸入端接單刀雙擲開關(guān)SW_CLK的動(dòng)端，單刀雙擲開關(guān)SW_CLK的動(dòng)端的二個(gè)不動(dòng)端分別接地和+5V電源，與非門U9A的輸出端與單片機(jī)的TO接口連接，時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路包括型號(hào)為7407的緩沖器U8A、發(fā)光二極管D_CLK和電阻R4，緩沖器U8A的輸入端與與非門U9A的輸出端連接，緩沖器U8A的輸出端與放光二極管D_CLK的陰極連接，放光二極管D_CLK的陽(yáng)極與電阻R4串聯(lián)后接+5V電源，計(jì)時(shí)集成電路U2與電阻R2、電阻R3，電容C3以及電容C4構(gòu)成構(gòu)成多諧振蕩器，并和與非門U9A—起做為計(jì)數(shù)器的外部時(shí)鐘源，頻率約為IHz ;當(dāng)單刀雙擲開關(guān)SW_CLK的動(dòng)端與+5V電源連通時(shí)，振蕩信號(hào)可以到達(dá)TO接口，同時(shí)發(fā)光二極管D_CLK閃爍，如果外部時(shí)鐘源電路出現(xiàn)故障，發(fā)光二極管D_CLK則不亮，如果正常工作，還可以通過觀察發(fā)光二極管D_CLK的閃爍次數(shù)，來(lái)判斷TO接口端輸入了多少個(gè)振蕩周期，便于對(duì)計(jì)數(shù)器工作過程的理解。
[0027]如圖4所示，外部中斷請(qǐng)求電路包括型號(hào)為NE555的計(jì)時(shí)集成電路U3和計(jì)時(shí)集成電路U4、型號(hào)為7400的與非門U9B和與非門U9C以及按鈕S_INT0和按鈕S_INT1，按鈕S_INTO的一端接地，另外一端接計(jì)時(shí)集成電路U3的觸發(fā)端，計(jì)時(shí)集成電路U3的輸出端與與非門U9B的二個(gè)輸入端連接，與非門U9B的輸出端與單片機(jī)的INTO接口連接，按鈕S_INT1的一端接地，另外一端接計(jì)時(shí)集成電路U4的觸發(fā)端，計(jì)時(shí)集成電路U4的輸出端與與非門U9C的二個(gè)輸入端連接，與非門U9C的輸出端與單片機(jī)的INTl接口連接，中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路包括型號(hào)為7407的緩沖器U8B和緩沖器U8C、發(fā)光二極管D_PLUS1、發(fā)光二極管D_PLUS2、電阻R6和電阻R8，緩沖器U8B的輸入端與與非門U9B的輸出端連接，緩沖器U8B的輸出端與放光二極管D_PLUS1的陰極連接，放光二極管D_PLUS1的陽(yáng)極與電阻R6串聯(lián)后接+5V電源，緩沖器U8C的輸入端與與非門U9C的輸出端連接，緩沖器U8C的輸出端與放光二極管D_PLUS2的陰極連接，放光二極管D_PLUS2的陽(yáng)極與電阻R8串聯(lián)后接+5V電源；兩個(gè)單穩(wěn)電路分別由計(jì)時(shí)集成電路U3和計(jì)時(shí)集成電路U4及相關(guān)電阻和電容構(gòu)成，如果外部中斷請(qǐng)求電路出現(xiàn)故障，發(fā)光二極管D_PLUS1和發(fā)光二極管D_PLUS2不亮。當(dāng)按鈕S_INT0按下后產(chǎn)生一個(gè)低電平單穩(wěn)信號(hào)送單片機(jī)的INTl接口，同時(shí)發(fā)光二極管D_PLUS1亮一次，做為外部中斷請(qǐng)求信號(hào)；當(dāng)按鈕S_INT1按下后產(chǎn)生一個(gè)低電平單穩(wěn)信號(hào)送單片機(jī)的INT1，同時(shí)發(fā)光二極管D_PLUS2亮一次，做為外部中斷請(qǐng)求信號(hào)。
[0028]如圖5所示，LED顯示電路包括發(fā)光二極管L1?L8、型號(hào)為3641AH的四位數(shù)碼管LED1、型號(hào)為3611AG和數(shù)碼管LED2，發(fā)光二極管Lf L8的陰極、四位數(shù)碼管LEDl的八個(gè)段選端以及數(shù)碼管LED2的八個(gè)段選端相連接并分別串聯(lián)一個(gè)型號(hào)為7407的緩沖器后與單片機(jī)的PO接口連接，四位數(shù)碼管LEDl的四個(gè)位選端分別串聯(lián)一個(gè)型號(hào)為7407的緩沖器后與單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，發(fā)光二極管Lf L8的陽(yáng)極與+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)阻值為10ΚΩ的第二限流電阻，LED顯示電路可以完成LED靜態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)，而且發(fā)光二極管LfLS通過讀取單片機(jī)的PO接口的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行跑馬燈實(shí)驗(yàn)。
[0029]如圖6所示，矩陣鍵盤電路包括按鍵S204?S207、按鍵S214?S217、按鍵S224?S227、按鍵S234?S237和按鍵Κ2(ΓΚ27，按鍵S204?S207的一端相連后與單片機(jī)的P2.0接口連接，另外一端分別與單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，按鍵S214?S217的一端相連后與單片機(jī)的P2.1接口連接，另外一端分別與單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，按鍵S224?S227的一端相連后與單片機(jī)的P2.2接口連接，另外一端分別與單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，按鍵S23rS237的一端相連后與單片機(jī)的P2.3接口連接，另外一端分別與單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，按鍵Κ2(ΓΚ27的一端分別與單片機(jī)的Ρ2.(ΓΡ2.7接口連接，另外一端接地，按鍵狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管D2(TD27，發(fā)光二極管D2(TD27的陰極分別與單片機(jī)的P2.(ΓΡ2.7接口連接，陽(yáng)極與+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)阻值為1KΩ的第三限流電阻，P2.(ΓΡ2.3接口為行，P2.4>2.7接口為列，構(gòu)成4X4行列式鍵盤。按鍵Κ2(ΓΚ27構(gòu)成獨(dú)立式按鍵，當(dāng)按鍵Κ2(ΓΚ27中的一個(gè)按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的Ρ2接口輸入0，同時(shí)發(fā)光二極管D2(TD27中相應(yīng)的一個(gè)被點(diǎn)亮。
[0030]按鍵狀態(tài)顯示電路可以實(shí)現(xiàn)以下功能
[0031]1、當(dāng)4X4行列式鍵盤逐行掃描時(shí)，可做為正在被掃描的行的指示；
[0032]2、當(dāng)4X4行列式鍵盤逐行掃描時(shí)，可做為已按下鍵的指示。例如，當(dāng)與P2.1和P2.5連接的按鍵按下，掃到P21行時(shí)，發(fā)光二極管D21和D25會(huì)被點(diǎn)亮；
[0033]3、同理，可做為獨(dú)立式按鍵被按下的指示
[0034]4、當(dāng)P2接口不做為鍵盤輸入時(shí)，D2(TD27可做為輸出器件，實(shí)現(xiàn)流水燈等功能。
[0035]如圖7所示，繼電器電路包括單刀雙擲繼電器、三極管Q2和電阻R21，單刀雙擲繼電器的電磁線圈的一端接+5V電源，另外一端與三極管Q2的集電極連接，電阻R21串聯(lián)在三極管Q2的基極與單片機(jī)的WR接口之間，三極管Q2的發(fā)射極接地，繼電器狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管Dl和電阻R22，發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極與電阻R22串聯(lián)后接+5V電源，陰極與三極管Q2的集電極連接；單刀雙擲繼電器采用型號(hào)為9013三極管Q2驅(qū)動(dòng)，當(dāng)單片機(jī)的WR接口為低電平時(shí)，三極管Q2關(guān)斷，單刀雙擲繼電器不吸合，常閉觸點(diǎn)閉合，常開觸點(diǎn)打開，發(fā)光二極管Dl熄滅；反之則發(fā)光二極管Dl被點(diǎn)亮，從而可以直觀顯示繼電器電路的狀態(tài)。
[0036]還包括蜂鳴器電路，蜂鳴器電路包括喇叭SP1、電阻R18、三極管Ql和電阻R19，喇DASPl的一端與電阻R18串聯(lián)后接+5V電源，另外一端與三極管Ql的發(fā)射極連接，三極管Ql的基極與電阻R19串聯(lián)后接在單片機(jī)的RD接口上，集電極接地，喇叭SPl采用型號(hào)為9012三極管Ql驅(qū)動(dòng)，當(dāng)RD端為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，喇叭SPl發(fā)出聲響。
[0037]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，包括單片機(jī)、開關(guān)輸入電路、外部時(shí)鐘源電路、外部中斷請(qǐng)求電路、LED顯示電路、矩陣鍵盤電路和繼電器電路，所述開關(guān)輸入電路與所述單片機(jī)的Pl接口連接，外部時(shí)鐘源電路與所述單片機(jī)的TO接口連接，所述外部中斷請(qǐng)求電路與所述單片機(jī)的INTO接口和INTl接口連接，所述LED顯示電路與所述單片機(jī)的PO接口連接，所述矩陣鍵盤電路與所述單片機(jī)的P2接口連接，所述繼電器電路與所述單片機(jī)的WR接口連接，其特征在于:所述開關(guān)輸入電路連接有開關(guān)狀態(tài)顯示電路，所述外部時(shí)鐘源電路連接有時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路，所述外部中斷請(qǐng)求電路連接有中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路，所述矩陣鍵盤電路連接有按鍵狀態(tài)顯示電路，所述繼電器電路連接有繼電器狀態(tài)顯示電路。
2.如權(quán)利要求1所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述開關(guān)輸入電路包括八個(gè)開關(guān)，所述開關(guān)狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管D1(TD17，所述八個(gè)開關(guān)的一端接地，另外一端與分別與所述發(fā)光二極管D1(TD17的陰極連接，并且還與所述單片機(jī)的Ρ1.(ΓΡ1.7接口連接，所述發(fā)光二極管D1(TD17的陽(yáng)極與+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)第一限流電阻。
3.如權(quán)利要求2所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述開關(guān)輸入電路包括八位琴鍵開關(guān)Ul I，所述八位琴鍵開關(guān)Ul I包括所述八個(gè)開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述外部時(shí)鐘源電路包括型號(hào)為NE555的計(jì)時(shí)集成電路U2、型號(hào)為7400的與非門U9A、單刀雙擲開關(guān)SW_CLK，所述計(jì)時(shí)集成電路U2的輸出端與所述與非門U9A的一個(gè)輸入端連接，所述與非門U9A的另外一個(gè)輸入端接所述單刀雙擲開關(guān)SW_CLK的動(dòng)端，所述單刀雙擲開關(guān)SW_CLK的動(dòng)端的二個(gè)不動(dòng)端分別接地和+5V電源，所述與非門WA的輸出端與所述單片機(jī)的TO接口連接，所述時(shí)鐘狀態(tài)顯示電路包括型號(hào)為7407的緩沖器U8A、發(fā)光二極管D_CLK和電阻R4，所述緩沖器U8A的輸入端與所述與非門WA的輸出端連接，所述緩沖器U8A的輸出端與所述發(fā)光二極管D_CLK的陰極連接，所述發(fā)光二極管D_CLK的陽(yáng)極與所述電阻R4串聯(lián)后接+5V電源。
5.如權(quán)利要求1所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述外部中斷請(qǐng)求電路包括型號(hào)為NE555的計(jì)時(shí)集成電路U3和計(jì)時(shí)集成電路U4、型號(hào)為7400的與非門U9B和與非門U9C以及按鈕S_INT0和按鈕S_INT1，所述按鈕S_INT0的一端接地，另外一端接所述計(jì)時(shí)集成電路U3的觸發(fā)端，所述計(jì)時(shí)集成電路U3的輸出端與所述與非門U9B的二個(gè)輸入端連接，所述與非門U9B的輸出端與所述單片機(jī)的INTO接口連接，所述按鈕S_INT1的一端接地，另外一端接所述計(jì)時(shí)集成電路U4的觸發(fā)端，所述計(jì)時(shí)集成電路U4的輸出端與所述與非門U9C的二個(gè)輸入端連接，所述與非門U9C的輸出端與所述單片機(jī)的INTl接口連接，所述中斷請(qǐng)求狀態(tài)顯示電路包括型號(hào)為7407的緩沖器U8B和緩沖器U8C、發(fā)光二極管D_PLUS1、發(fā)光二極管D_PLUS2、電阻R6和電阻R8，所述緩沖器U8B的輸入端與所述與非門U9B的輸出端連接，所述緩沖器U8B的輸出端與所述發(fā)光二極管D_PLUS1的陰極連接，所述發(fā)光二極管D_PLUS1的陽(yáng)極與所述電阻R6串聯(lián)后接+5V電源，所述緩沖器U8C的輸入端與所述與非門U9C的輸出端連接，所述緩沖器U8C的輸出端與所述發(fā)光二極管D_PLUS2的陰極連接，所述發(fā)光二極管D_PLUS2的陽(yáng)極與所述電阻R8串聯(lián)后接+5V電源。
6.如權(quán)利要求1所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述LED顯示電路包括發(fā)光二極管L1?L8、型號(hào)為3641AH的四位數(shù)碼管LED1、型號(hào)為3611AG和數(shù)碼管LED2，所述發(fā)光二極管LfLS的陰極、四位數(shù)碼管LEDl的八個(gè)段選端以及數(shù)碼管LED2的八個(gè)段選端相連接并分別串聯(lián)一個(gè)型號(hào)為7407的緩沖器后與所述單片機(jī)的PO接口連接，所述四位數(shù)碼管LEDl的四個(gè)位選端分別串聯(lián)一個(gè)型號(hào)為7407的緩沖器后與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述所述發(fā)光二極管Lf L8的陽(yáng)極與+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)第二限流電阻。
7.如權(quán)利要求1所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述矩陣鍵盤電路包括按鍵S204?S207、按鍵S214?S217、按鍵S224?S227、按鍵S234?S237和按鍵Κ2(ΓΚ27，所述按鍵S204?S207的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.0接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵S214?S217的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.1接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵S224?S227的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.2接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵S234?S237的一端相連后與所述單片機(jī)的P2.3接口連接，另外一端分別與所述單片機(jī)的P2.4>2.7接口連接，所述按鍵Κ2(ΓΚ27的一端分別與所述單片機(jī)的Ρ2.(ΓΡ2.7接口連接，另外一端接地，所述按鍵狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管D2(TD27，所述發(fā)光二極管D2(TD27的陰極分別與所述單片機(jī)的P2.(ΓΡ2.7接口連接，陽(yáng)極與所述+5V電源之間分別串聯(lián)有一個(gè)第三限流電阻。
8.如權(quán)利要求1所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述繼電器電路包括單刀雙擲繼電器、三極管Q2和電阻R21，所述單刀雙擲繼電器的電磁線圈的一端接+5V電源，另外一端與所述三極管Q2的集電極連接，所述電阻R21串聯(lián)在所述三極管Q2的基極與所述單片機(jī)的WR接口之間，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述繼電器狀態(tài)顯示電路包括發(fā)光二極管Dl和電阻R22，所述發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極與所述電阻R22串聯(lián)后接+5V電源，陰極與所述三極管Q2的集電極連接。
9.如權(quán)利要求1所述的具有電路狀態(tài)可視化功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:還包括蜂鳴器電路，所述蜂鳴器電路包括喇叭SP1、電阻R18、三極管Ql和電阻R19，所述喇叭SPl的一端與所述電阻R18串聯(lián)后接+5V電源，另外一端與所述三極管Ql的發(fā)射極連接，所述三極管Ql的基極與所述電阻R19串聯(lián)后接在所述單片機(jī)的RD接口上，集電極接地。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK204029239SQ201420422593
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】翟文權(quán), 劉玉宏, 李書旗, 殷明, 張秀平 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)