基于单片机的数字实验系统的研制.pdf

⑩20cr7年第5期 窦 验 室 科 基于单片机的数字实验系统的研制 刘星华陈松岭 (福建工程学院电子电气系福建福州350014) 摘要：本文介绍了以单片机为核心数字实验系统的设计目的，简述了该实验系统功能、设计方案 及应用效果。该实验系统制作、维护较简便，灵活性好，可靠性高，适合于高校电类专业的 数字电子技术实验课的教学需要。 关键词：单片机；数字实验系统；设计方案；应用效果 1．引言 随着电子技术和计算机技术的发展，数字逻辑 综合信号源共5类信号源，它们能提供各种实验中 电路的实验手段不断得到更新、完善和开拓…。 所需的信号。 许多学校在实验中引入了仿真实验技术，但都仍然 单脉冲信号的产生：在一般的数字实验系统 保留着实物实验。在实物实验阶段，由于实验设备 中，传统是采用硬件去抖动，即采用硬件电路(如 使用极为频繁，要减轻实验工作人员的劳动强度， RS触发器)直接完成对加入信号的去抖；软件去抖 就需要有性能良好、易于维护的实验设备。目前市 动则是基于单片机监控程序的传统方式，即软件 面上所售的数字实验箱均采用集成块插座，灵活性 扫描延时去抖法，以查询等形式与系统相联系。 不够，不能满足学生设计性实验的需要；箱体设计 前者硬件接口复杂，可靠性较低，后者支持电路简 时多采用分立元件来实现显示、信号输出等功能， 单，只需简单的硬件接口电路支持。故本系统采用 元器件容易损坏，且维护不方便，为此，我们根据本 的是软件去抖方式。 校的实验具体情况，设计了该数字实验系统。 频率可调的方波信号由NE555构成。 该数字电路实验系统的核心部分是由两片单 综合信号是可以输出方波、三角波、正弦波，这 片机来产生信号及控制显示电路等。这比起传统 部分由单片机通过控制DA芯片的输出实现。频 的数据实验系统可减少分立元件的使用，在布线、 率固定的方波信号由单片机的L／O口直接输出。 制作、调试及维护上都较为简便。 2．系统的总体结构 系统主要由直流稳压电源、信号源、显示电路、 声音输出部分、拔码盘和面包板接线区几个部分组 成。总体结构图如图l。 3．系统设计中的主要特点 3．1．直流电源 实验系统内部有一个将220V电压转换为+ 5V电压(最大1A)的稳压电路，稳压后的+5V供 回圆 fITIL标准的各种数字集成器件使用。在电源部分， 对稳压电源的输入输出端都采用了保护措施。为 图l 系统总体结构图 方便集成块接入电源，在系统的接线区提供多处电 3．3．显示电路 源接口。 显示电路部分提供了8个逻辑电平显示电路， 3．2．信号源 四个独立的8段数码管显示电路。 系统提供逻辑电平、单脉冲、频率固定的方波 逻辑电平显示电路通常采用三极管放大驱动 ’ 一7】一 万方数据 万方数据 万方数据 基于单片机的数字实验系统的研制 作者： 刘星华， 陈松岭 作者单位： 福建工程学院电子电气系,福建福州,3