[实用新型]基于PIC单片机设计型实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单片机的实验装置，属于电子线路设计技术领域。

背景技术

PIC系列单片机采用哈佛总线结构，指令系统是RISC精简指令集，具有低功耗、低电压、大驱动能力、小体积、低成本等技术特点，在智能仪器仪表、计算机外设、家电控制、电讯通信等众多领域获得广泛的应用。

天津大学是美国MICROCHIP公司大学计划赞助校，讲授PIC系列单片机及其应用。在教学过程中发现，目前使用的实验装置存在扩展性差，，设计性内容少，体现不出PIC单片机技术先进性等问题，使教学效果大打折扣。因此我们研制开发基于PIC单片机设计型实验装置具有专业特色的高技术水平、扩展性强、实验内容丰富的设计型实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种扩展性强、实验内容丰富的PIC单片机设计型实验装置，从而能更好地满足教学和实践需求。

本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型发明的基于PIC单片机的设计型实验装置，包括PIC单片机，以及与其相连的下列单元：

电机测速转换单元，与PIC单片机的定时/计数器输入接口相连，用于将由光电开关输出的直流电机转速信号经电压比较器整形后输入到PIC单片机；

温度检测放大单元，与PIC单片机的A/D转换器输入通道相连，用于将温度传感器输出的电压信号经过放大后输入到PIC单片机；

数码显示驱动单元：与PIC单片机的SPI总线接口相连；

电机调速驱动单元，与PIC单片机的输出PWM信号波形的引脚相连，或者通过与PIC单片机输出接口相连的D/A转换器与PIC单片机相连，用于对直流电机进行调速；

通讯接收驱动单元，与PIC单片机的串行通信接口相连，用于将PIC单片机输出的TTL电平信号转换为RS-232C电平信号，并将RS-232C电平转换为TTL电平，输入到PIC单片机；

数据存储扩展单元：通过E²PROM扩展器件与PIC单片机的I²C总线相连；

人机接口单元：与PIC单片机的I/O接口相连。

本实用新型的基于PIC单片机的设计型实验装置，所述的人机接口单元可以包括矩阵式键盘、LED指示灯、串行LCD液晶显示器或串行微型打印机。

本实用新型的PIC单片机设计型实验装置增加更多的设计性实验内容，提高实验技术水平，加强硬件动手部分的训练，启发学生的创造性、发散性思维，更能针对学生个体的兴趣，选择不同类型和深度的设计性、综合性实验内容，使学生在实验中既掌握PIC单片机的基础知识，又提高学生综合设计能力和工程应用水平。

附图说明

图1本实用新型的PIC设计型实验装置的硬件结构。

具体实施方式

本实用新型的PIC单片机设计型实验装置是以PIC16F877单片机为核心设计的。PIC16F877是PIC系列单片机的中档产品，采用14位的RISC指令系统，在保持低价格的前提下，增加了A/D转换器、内部E²PROM存储器、比较输出、捕捉输入、PWM输出、I²C总线和SPI总线接口电路、异步串行通信接口电路、模拟电压比较器、LCD驱动、FLASH程序存储器等许多功能，可以方便地在线多次编程和调试，特别适合于实验教学使用。

本实用新型的PIC单片机设计型实验装置在PIC16F877外部扩展了七个硬件功能模块，并预留可扩展单元，装置只提供运行所需的基本线路器件连接，其它芯片、器件部分均设计为可外接导线端子形式，可根据不同的实验内容进行硬件电路设计，并且自己动手进行电路连接。

实验装置硬件结构如图1所示，下面对其各个功能模块做进一步描述。

1)电机测速转换单元：直流电机转速检测采用光电开关，光电开关输出的信号经电压比较器整形后通过PIC16F877定时/计数器进行计数。

2)温度检测放大单元：使用了集成温度传感器TMP36，其测量温度范围为-40℃到+125℃，在0℃时，传感器输出电压为0.5V；在25℃时输出电压为750mV。温度每增加1℃输出电压增加10mV，温度的变化量与输出电压的增量成线性关系，输出的电压信号经过放大后接至PIC16F877的RAO口通过A/D转换器进行转换。