AF290E Mikrocomputer-Prinzipien-Experimentierkasten – Didaktisches Lehrmittel für die Berufsausbildung – Elektrotechnik-Schulungsgerät
Systemübersicht
Einleitung
Bitte lesen Sie diese Bedienungsanleitung sorgfältig durch, bevor Sie den Mikrocomputer-Prinzipien-Experimentierkasten verwenden, um ein umfassendes Verständnis des Systems zu erlangen. Die Systemübersicht sowie Installation und Verwendung werden in dieser Anleitung beschrieben; weitere Informationen finden Sie in den entsprechenden Kapiteln des zugehörigen Bandes.
Systemmerkmale
1. Der Mikrocomputer-Prinzipien-Experimentierkasten verfügt über einen externen 51-Emulator, eine kompakte Systemstruktur, vollständige Ressourcenteilung, benötigt keinen Bus-Switch und erkennt den CPU-Typ automatisch.
2. Das Experimentiersystem bietet eine optimale Software- und Hardwarekonfiguration. Die Simulationssoftware unterstützt Windows 98/2000/XP und weitere Betriebssysteme sowie die Entwicklung in Assembler und C. Die Experimentiermöglichkeiten sind vielfältig, und der Testkasten ist eine ideale Plattform für die Vermittlung von Mikrocomputern, Mikrocomputerprinzipien und -schnittstellen.
Systemressourcenzuweisung
1. Zuweisung von ROM/RAM-Speicherplatz
2. Zuweisung von E/A-Portadressen
Systeminstallation und -nutzung
Installation und Nutzung des experimentellen Systems (51 Teile)
1. Installation der Simulationssoftware (51 Teile): Führen Sie die Installationsdatei „DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\TOOL\Keil V809a \1Install\c51v809a.exe“ gemäß den Anweisungen in der Datei „DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\TOOL\Keil V809a \KEIL V809a Installation Instructions.doc“ aus, um die Installation der Simulationssoftware (51 Teile) abzuschließen. Ausführliche Anweisungen finden Sie im Benutzerhandbuch „DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\REF\DICE-KEIL USB Emulator User Manual.pdf“.
2. Systemeinstellungen
Stellen Sie alle Schalter SW3 bis SW5 auf EIN, setzen Sie die 51K-CPU-Karte in den CPU-Kartenhalter (beidseitig der 8088Unit) ein und verbinden Sie den Kurzschlussblock der 51K-CPU-Karte mit dem „Off-Chip-Programm“ (bei Offline-Betrieb oder Verwendung eines Emulators für Experimente ist der Kurzschlussblock mit dem „Off-Chip-Programm“ verbunden. Wenn das Programm über einen Programmierer oder online über ISP in den internen Flash-Speicher des Ein-Chip-Computers AT89S52 geladen wird, ist der Kurzschlussblock mit dem „On-Chip-Programm“ verbunden).
3. Online-Programmierung über ISP
Wenn Sie die HEX-Datei mithilfe eines Downloadkabels in den internen Flash-Speicher des Ein-Chip-Computers laden, stellen Sie den anderen Kurzschlussblock auf der 51K-CPU-Karte auf „Programmiermodus“. Für normale Experimente stellen Sie ihn beim Ausführen des Programms auf „Allgemeiner Modus“.
Die genaue Verwendung und die Einstellungen der ISP-Online-Programmierung finden Sie in der Datei „CD DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\REF\51 Single-chip Computer ISP Download Function Application (USB Interface).doc“.
4. Offline-Nutzung
Nach dem Einschalten des Geräts sollte die Digitalanzeige „P.___ ___51“ anzeigen. Dies signalisiert, dass sich das System im Offline-Modus (51) befindet. Sie können die entsprechende Versuchsnummer über die Tasten des Geräts eingeben und anschließend die Taste [EX/FV] drücken, um das Versuchsprogramm mit voller Geschwindigkeit auszuführen. Geben Sie beispielsweise die Zifferntasten 0 und 9 ein, schließen Sie die Kabel des A/D-Wandlers an und drücken Sie anschließend die Taste [EX/FV], um den A/D-Wandler der Versuchssequenznummer neun zu starten.
5. PC-Anschluss
Nachdem Sie sichergestellt haben, dass das Gerät ausgeschaltet ist, entfernen Sie den AT89S52-Mikrocontroller-Chip von der 51K-CPU-Karte. Stecken Sie den IDC40-Stecker des 40-adrigen weißen Flachbandkabels in die IDC40-Buchse des DICE-KEIL USB-Emulators. Verbinden Sie den Emulator anschließend mit dem PC mithilfe des mitgelieferten USB-Kabels. Stecken Sie den 40-adrigen Emulationsstecker am anderen Ende des Flachbandkabels in die grüne Verriegelungsbuchse oben rechts am DICE-5210K-Experimentiergerät.
Hinweis: Achten Sie auf die richtige Ausrichtung. Der erste Pin oben links am 40-poligen DIP-Sockel ist der erste Pin des Mikrocontrollers. Der erste Pin des 40-poligen Emulationssteckers ist mit einem Pfeil markiert. Der DICE-KEIL USB-Emulator muss rechts auf der Experimentierplatine platziert werden. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an unseren technischen Support.
(5) Einzelheiten zur Installation und Verwendung der Software und Treiber finden Sie im Emulatorhandbuch.
Hinweis:
(1) Das Ein- und Ausstecken von integrierten Schaltkreisen und CPU-Karten, das Verbinden von Kommunikationskabeln, das Setzen von Jumpern oder der Anschluss von Experimentierschaltungen muss unbedingt im ausgeschalteten Zustand erfolgen, da es sonst zu Schäden am Gerät kommen kann.
(2) Nach dem Anschluss der Experimentierschaltung muss diese sorgfältig geprüft werden, bevor das Gerät eingeschaltet wird.
Experimentelle Verbindungen
51 Mikrocontroller-Verdrahtungstabelle
Experiment 1: P1-Port-Beleuchtungsexperiment P1.0–P1.7 → L1–L8 (LED)
Experiment 2: P1-Blinkerexperiment P1.0 → K1, P1.1 → K2
P1.4 → L1, P1.5 → L2, P1.6 → L5, P1.7 → L6
Experiment 3: P3.3-Port-Eingang, P1-Port-Ausgang P3.3 → K1
P1.0–P1.7 → L1–L8 (LED)
Experiment 4: Industrielle sequentielle Steuerung P3.4 → K1, P3.3 → K2
P1.0–P1.6 → L1–L7, P1.7 → VIN, JP-Kurzschlussblock mit ON (Audioverstärker) verbunden
Experiment 5 8255 A-, B- und C-Ports geben ein Rechtecksignal aus. Beobachten Sie ohne weitere Verbindungen das Rechtecksignal an den Ports PA, PB und PC.
Experiment 6: 8255-Port PA steuert Port PB. PA0–PA7 → K1–K8, Q0–Q7 → L1–L8.
Experiment 7: 8255-Ampelsteuerung. 8255 PA0–PA7. Schließen Sie die Leuchtdioden in der Reihenfolge L7–L5 und L3–L1 an.
Experiment 8: Einfache I/O-Erweiterung. Y0–Y7 an K1–K8, Q0–Q7 an L1–L8, CS1 an FF80H, CS2 an FF90H, JX0 an JX7 (D0–D7).
Experiment 9: A/D-Wandlungsexperiment. IN0→VOUT, VIN→+5V, CS4→FF80H, JX0→JX6
WR→IOWR, RD→IORD, ADDA, ADDB, ADDC→0V (Masse)
Experiment 10: D/A-Wandlungsexperiment CS5→FF80H, JX2→JX0, WR→IOWR, AOUT→Voltmeter
Experiment 11: 8279-Tastaturdisplay-Experiment CS6→FF80H, JRL→JR, JSL→JS, JOUT→JLED
SW3, SW4, SW5 sind auf AUS (nach dem Experiment auf EIN) eingestellt.
Experimente 12 und 13 (Drucker): Ein Spezialkabel verbindet CZ4 (PRT) mit der Mikrodruckerschnittstelle. (optional)
*Experiment 14 Kalenderuhr-DS12887-Steuerungsexperiment CZ7 (Hauptplatine) → CZ1 (MC3), P3.2 → /IRQ (MC3) (optional)
Experiment 15 I2C-Speicherkarten-Lese- und Schreibexperiment P3.0→SCL,P3.1→SDA,INS→P1.0,P1.0~P1.2→L1~L3 (Leuchtröhre)
Experiment 16 ISD1730-Aufzeichnung Siehe die Experimentieranleitung unten.
Experiment 17: ISD1730-Wiedergabe (wie Experiment 16)
Experiment 18: Relaissteuerung: P1.0→JIN, JZ→Masse, JK→L1, JB→L2
Experiment 19: Schrittmotorsteuerung: P1.0–P1.3→HA–HD
Experiment 20: 8253-Rechtecksignal: CLK0→2 MHz, GATE0→5 V, CS3→FF80H. Schließen Sie OUT0 an ein Oszilloskop an, starten Sie das Programm und prüfen Sie, ob das Oszilloskop ein Rechtecksignal ausgibt.
Experiment 21: Drehzahlregelung eines kleinen Gleichstrommotors im geschlossenen Regelkreis P1.0~P1.7----->K8~K1; (Die Drehzahl des Gleichstrommotors kann über K1~K8, Anzahl der Umdrehungen/s, hexadezimale Eingabe) eingestellt werden.
P3.2----->HOUT (Ausgang des Gleichstrommotorsensors);
CS5----->FF80H;
AOUT----->DJ;
WR----->/IOWR;
JX2----->JX0.
Programm starten: Die Digitalanzeige zeigt „Sollwert - Aktueller Wert der Drehzahl“ an! Hinweis: Stellen Sie den Wert für Umdrehungen/s nicht zu hoch ein, da die tatsächliche Drehzahl eines kleinen Gleichstrommotors etwa 1 U/s beträgt.
Experiment 22 LED 16×16 Punktmatrix-Display-Experiment JLPC→JX16，JHP1→JX10，JLPA→JX9，JLPB→JX15
Experiment 23: 128*64 LCD-Display-Experiment JX10→JX12, JX11→JX14, /RST→/RST
Experiment 24: 8250 programmierbare asynchrone Kommunikationsschnittstelle (Selbstübertragung und Selbstempfang) JX0→JX3, CS7→FF80H, TXD→RXD
Experiment 25: 8251 programmierbare Kommunikationsschnittstelle (mit PC) (1) 8251-Einheit: CS8→FF80H, CLK→1,8432 MHz, T/RXC→OUT1, TXD→EX-TXD, RXD→EX-RXD, JX20→JX17; (Hinweis: TXD und RXD befinden sich im 8251-Baustein; EX-TXD und EX-RXD befinden sich im Benutzerkommunikationsanschluss CZ11, die entsprechenden Nummern sind TXD und RXD.)
(2) 8253-Baustein: CS3→FF90H, GATE1→+5V, CLK1→1,8432 MHz;
(3) Schaltereinstellungen: SW3, SW4 und SW5 auf EIN stellen und den seriellen Port des PCs mit der Buchse des Benutzerkommunikationsanschlusses CZ11 verbinden (Offline-Betrieb, kein Emulator erforderlich; für den Online-Betrieb benötigt der PC zwei serielle Schnittstellen);
(4) Starten Sie den „Serial Port Debug Assistant“, stellen Sie den entsprechenden seriellen Port und die Baudrate (9600) ein, geben Sie 25 im P-Modus ein und drücken Sie die Ausführungstaste F0/EX. Das Display blinkt mit „P“. Drücken Sie die Zifferntasten auf der kleinen Tastatur; die entsprechenden Zahlen werden auf dem PC-Bildschirm angezeigt. Drücken Sie MON, um zum P-Modus zurückzukehren.
Experiment 26: Serielle Datenübertragung über MCU RS232/RS485 (Kommunikation zwischen zwei Geräten) (1) Zwei Mikrocomputer-Testgeräte vorbereiten. Gerät 1 dient zum Senden, Gerät 2 zum Empfangen.
(2) Im RS232-Schnittstellenexperiment: Die Anschlüsse P3.0 und P3.1 von Gerät 1 und Gerät 2 werden gekreuzt, und beide Geräte haben dieselbe Masse.
(3) Im RS485-Schnittstellenexperiment: P3.0 → R0, P3.1 → DI, K1 → TEN/R (Schalter K1: Senden bei hohem Pegel, Empfangen bei niedrigem Pegel). Die A- und B-Pinbelegungen von Gerät 1 und Gerät 2 werden mit Drähten verbunden, und beide Geräte haben dieselbe Masse.
(4) Schalten Sie zuerst Maschine 2 ein, sodass sie sich im Empfangszustand P befindet. Schalten Sie anschließend Maschine 1 ein, sodass sie sich im Sendezustand P befindet. Drücken Sie die Zifferntaste auf der Tastatur von Maschine 1. Der entsprechende Ziffernwert sollte auf der Digitalanzeige von Maschine 2 angezeigt werden.
Experiment 27: Serieller Empfangsexperiment mit MCU RS232/RS485 (Kommunikation zwischen zwei Maschinen). Der Versuchsaufbau entspricht dem von Experiment 26.
Experiment 28: Intelligentes Temperaturmessexperiment basierend auf DS18B20 P1.0→DQ
Experiment 29: Infrarot-Kommunikationsexperiment in einem Mikrocontrollersystem P3.2→HOUT, P1.5→SP (Summer)
Experiment 30: Serielles A/D-Wandlungsexperiment mit TL549 (AIN). Der analoge Eingangskanal ist mit einem Draht mit dem Potentiometeranschluss VOUT verbunden. Der Potentiometereingang VIN ist mit +5 V verbunden. I/O CLOCK (CLK) ist … An P1.6 angeschlossen, DATA OUT (DO) an P1.7, CS an P1.0
Experiment 31: TLC5615 10-Bit D/A-Seriellwandlungsexperiment: DIN→P1.2, SCLK→P1.1, CS→P1.0, OUT→DJ
Experiment 32: PCF8563 Echtzeituhr-/Kalenderchip-Experiment: SDA→P1.7, SCL→P1.6, K1→P1.0. Bei niedrigem Pegel an P1.0 zeigt die Digitalanzeige „Stunde, Minute, Sekunde“ an; bei hohem Pegel an P1.0 zeigt die Digitalanzeige „Jahr, Monat, Tag“ an.
Experiment 33: MAX813L Watchdog-Reset-Schaltungsexperiment. Detaillierte Informationen zu den experimentellen Verbindungen finden Sie in der Versuchsanleitung.
Experiment 34: Spannungs-/Frequenzwandlungsexperiment mit dem LM331. VIN0 ist mit dem VOUT-Anschluss des Potentiometers verbunden, der Eingang VIN des Potentiometers mit +5 V und der Frequenzausgang FOUT mit P3.5.
Experiment 35: Lese- und Schreibexperiment mit dem seriellen Speicherchip 93C46. P3.0 → CS, P3.1 → SK, P3.2 → DI, P3.3 → DO.
P1.0–P1.7 → L1–L8 (LEDs).
Experiment 36: Lese- und Schreibexperiment mit dem AT24C02 I²C-Busspeicher. SCL → P1.6, SDA → P1.7, P1.0 → L1 (Schreibanzeige), P1.1 → L2 (Leseanzeige). A0, A1 und A2 sind geerdet.
Experiment 37: PWM-Pulsweitenmodulationsexperiment PWM_IN→P1.7, V_OUT→DJ (kleiner Gleichstrommotor)
Experiment 38: 74LS164-Seriell-Parallel-Wandlung P3.0→A/B, P3.1→CP, P1.0→CLR. Programm aufrufen und ausführen; die zweistellige Digitalanzeige zeigt zyklisch die Zahlen 00 bis 99 an.
Experiment 39
165 Parallel-Seriell-Wandlungsexperiment: P1.0–P1.7 → D7–D0, P3.0 → Q7, P3.1 → CLK(CP), P3.2 → S/L,
CKIN → GND.
Experiment 40 Elektronisches Musik-Performance-Experiment: P1.5 → SP (Summer) oder P1.5 → VIN (Lautsprecher, Audioverstärker)
Experiment 41 Temperatur- und Druckexperiment: CS4 → FF80H, JX0 → JX6, WR → /IOWR, RD → /IORD, ADDA, ADDB, ADDC → 0V (Masse)
Temperaturtest: IN0 → VT, Drucktest: IN0 → VP
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untersuchung.
