ชุดทดลองหลักการไมโครคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการไฟฟ้า อุปกรณ์การเรียนการสอน อุปกรณ์ฝึกอบรมวิชาชีพ

SMTE2501 ชุดทดลองหลักการไมโครคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการไฟฟ้า อุปกรณ์การเรียนการสอน อุปกรณ์ฝึกอบรมวิชาชีพ
ภาพรวมระบบ
บทนำ
ก่อนใช้งานระบบทดสอบหลักการไมโครคอมพิวเตอร์ โปรดอ่านคู่มือนี้อย่างละเอียดเพื่อให้เข้าใจระบบอย่างครบถ้วน ภาพรวมระบบ การติดตั้งและการใช้งานเป็นไปตามหนังสือเล่มนี้ ส่วนรายละเอียดอื่นๆ โปรดดูในบทที่เกี่ยวข้องของเล่มที่เกี่ยวข้อง
คุณสมบัติของระบบ
1. กล่องทดสอบหลักการไมโครคอมพิวเตอร์มีอีมูเลเตอร์ 51 ภายนอก โครงสร้างระบบกะทัดรัด การใช้ทรัพยากรร่วมกันอย่างเต็มที่ ไม่มีการสลับสวิตช์บัส และการระบุประเภท CPU โดยอัตโนมัติ
2. ระบบทดลองมีการกำหนดค่าซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่สมบูรณ์ ซอฟต์แวร์จำลองรองรับระบบปฏิบัติการ Win98/2000/XP และอื่นๆ และรองรับการพัฒนาภาษาแอสเซมบลีและภาษา C เนื้อหาการทดลองมีมากมาย และเป็นแพลตฟอร์มที่เหมาะสำหรับการสอนไมโครคอนโทรลเลอร์ หลักการไมโครคอมพิวเตอร์ และอินเทอร์เฟซ
การจัดสรรทรัพยากรระบบ
1. การจัดสรรพื้นที่จัดเก็บ ROM/RAM ของระบบ
2. การจัดสรรที่อยู่พอร์ต I/O
การติดตั้งและการใช้งานระบบ
การติดตั้งและการใช้งานระบบทดลอง 51
1. การติดตั้งซอฟต์แวร์จำลองส่วน 51: ไฟล์ติดตั้ง "DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMTOOLKeil V809a 1Installc51v809a.exe" ตามคำแนะนำของ "DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMTOOLKeil V809a KEIL V809a Installation Instructions.doc" ทำการติดตั้งซอฟต์แวร์จำลอง KEIL ส่วน 51 ให้เสร็จสมบูรณ์ สำหรับคำแนะนำโดยละเอียด โปรดดูที่ DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMREFDICE-KEIL USB Emulator User Manual.pdf 2. การตั้งค่าระบบ
ตั้งสวิตช์ SW3~SW5 ทั้งหมดเป็น ON เสียบการ์ด 51K-CPU เข้าไปในช่องเสียบการ์ด CPU (ทั้งสองด้านของ 8088Unit) และต่อวงจรลัดวงจรของการ์ด 51K-CPU เข้ากับ "โปรแกรมภายนอกชิป" (เมื่อทำงานแบบออฟไลน์หรือใช้โปรแกรมจำลองสำหรับการทดลอง บล็อกลัดวงจรจะเชื่อมต่อกับตำแหน่ง "โปรแกรมภายนอกชิป" เมื่อดาวน์โหลดโปรแกรมไปยัง FLASH ภายในของไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89S52 ผ่านโปรแกรมเมอร์หรือ ISP ออนไลน์ บล็อกลัดวงจรจะเชื่อมต่อกับ "โปรแกรมภายในชิป")
3. การเขียนโปรแกรมออนไลน์แบบ ISP
เมื่อใช้สายดาวน์โหลดเพื่อดาวน์โหลดไฟล์ HEX ไปยัง FLASH ภายในของไมโครคอนโทรลเลอร์ ให้ตั้งค่าบล็อกลัดวงจรอีกตัวบนการ์ด 51K-CPU เป็น "โหมดการเขียนโปรแกรม" สำหรับการทดลองปกติ ให้ตั้งค่าเป็น "โหมดทั่วไป" เมื่อทำการรันโปรแกรม
สำหรับการใช้งานและการตั้งค่าเฉพาะของการเขียนโปรแกรมออนไลน์แบบ ISP โปรดดูที่แผ่นซีดี DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROMREF51 Single-chip Computer ISP Download Function Application (USB Interface).doc
4. การใช้งานแบบออฟไลน์
เมื่อเปิดเครื่องมือทดลอง หน้าจอแสดงผลดิจิทัลควรแสดง "P.___ ___51" ซึ่งแสดงว่าระบบทดลองอยู่ในสถานะออฟไลน์ 51 คุณสามารถป้อนหมายเลขการทดลองที่เกี่ยวข้องผ่านปุ่มบนเครื่องมือทดลอง จากนั้นกดปุ่ม [EX/FV] เพื่อเรียกใช้โปรแกรมทดลองด้วยความเร็วเต็มที่ ตัวอย่างเช่น ป้อนหมายเลข 0 และ 9 เชื่อมต่อสายไฟของการทดลอง A/D จากนั้นกดปุ่ม [EX/FV] เพื่อเรียกใช้การทดลอง A/D ของลำดับการทดลองหมายเลขเก้า
5. การเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์
หลังจากยืนยันว่าปิดเครื่องแล้ว ให้ถอดชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ AT89S52 บนการ์ด 51K-CPU ออก เสียบปลั๊ก IDC40 บนสายเคเบิลแบนสีขาว 40 พินเข้ากับซ็อกเก็ต IDC40 ของโปรแกรมจำลอง DICE-KEIL USB จากนั้นใช้สาย USB ที่ให้มาเชื่อมต่อโปรแกรมจำลองกับคอมพิวเตอร์ เสียบหัวจำลอง 40 พินที่ปลายอีกด้านของสายเคเบิลแบนสีขาว 40 พิน เข้ากับซ็อกเก็ตล็อคสีเขียวที่มุมขวาบนของอุปกรณ์ทดลอง DICE-5210K
หมายเหตุ: ห้ามเสียบกลับด้าน พินแรกที่มุมซ้ายบนของซ็อกเก็ต DIP 40 พิน คือพินแรกของไมโครคอนโทรลเลอร์ มีลูกศรอยู่ที่พินแรกของหัวจำลอง 40 พิน ควรวางตัวจำลอง DICE-KEIL USB ไว้ทางด้านขวาของแผงวงจรทดลอง หากมีข้อสงสัยใดๆ โปรดติดต่อฝ่ายสนับสนุนด้านเทคนิคของเรา

(5) สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับการติดตั้งและการใช้งานซอฟต์แวร์และไดรเวอร์ โปรดดูคู่มือการใช้งานของอีมูเลเตอร์
หมายเหตุ:
(1) ไม่ว่าจะเป็นการเสียบและถอดวงจรรวมและแผงวงจร CPU การเชื่อมต่อสายเคเบิลสื่อสาร การตั้งค่าจัมเปอร์ หรือการเชื่อมต่อวงจรทดลอง โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ทำในขณะที่ปิดเครื่องแล้ว มิฉะนั้นอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ได้
(2) หลังจากเชื่อมต่อวงจรทดลองแล้ว ควรตรวจสอบอย่างละเอียดก่อนเปิดเครื่อง การเชื่อมต่อสำหรับการทดลอง
ตารางการต่อสายไฟสำหรับการทดลองไมโครคอนโทรลเลอร์ 51
การทดลองที่ 1: การทดลองเปิดไฟพอร์ต P1    P1.0~P1.7→L1~L8 (LED)
การทดลองที่ 2: การทดลองไฟเลี้ยวพอร์ต P1    P1.0→K1, P1.1→K2
P1.4→L1, P1.5→L2, P1.6→L5, P1.7→L6
การทดลองที่ 3: อินพุตพอร์ต P3.3, เอาต์พุตพอร์ต P1    P3.3→K1
P1.0~P1.7→L1~L8 (LED)
การทดลองที่ 4 การควบคุมลำดับอุตสาหกรรม    P3.4 →K1, P3.3→K2
P1.0~P1.6→L1~L7, P1.7→VIN, บล็อกลัดวงจร JP เชื่อมต่อกับ ON (เครื่องขยายเสียง)
การทดลองที่ 5 เอาต์พุตคลื่นสี่เหลี่ยมของพอร์ต A, B, C ของ 8255    ไม่ต้องเชื่อมต่อใดๆ สังเกตคลื่นสี่เหลี่ยมที่เอาต์พุตจากพอร์ต PA, PB และ PC
การทดลองที่ 6 พอร์ต PA ของ 8255 ควบคุมพอร์ต PB    PA0~PA7→K1~K8, Q0~Q7→L1~L8
การทดลองที่ 7 การควบคุมไฟจราจรด้วย 8255    8255 PA0～PA7 เชื่อมต่อกับไดโอดเปล่งแสงตามลำดับ L7～L5、L3～L1
การทดลองที่ 8 การขยาย I/O อย่างง่าย    Y0~Y7 เชื่อมต่อกับ K1~K8, Q0~Q7 เชื่อมต่อกับ L1~L8, CS1 เชื่อมต่อกับ FF80H, CS2 เชื่อมต่อกับรู FF90H, JX0 เชื่อมต่อกับ JX7 (D0~D7)
การทดลองที่ 9 การทดลองแปลง A/D    IN0→VOUT, VIN→+5V, CS4→FF80H, JX0→JX6
WR→IOWR, RD→IORD, ADDA、ADDB、ADDC→0V (ต่อลงดิน)
การทดลองที่ 10 การทดลองแปลง D/A    CS5→FF80H, JX2→JX0, WR→IOWR, AOUT→โวลต์มิเตอร์
การทดลองที่ 11 การทดลองแสดงผลแป้นพิมพ์ 8279 CS6→FF80H，JRL→JR，JSL→JS，JOUT→JLED
SW3, SW4, SW5 ถูกตั้งค่าเป็น OFF (ตั้งค่าเป็น ON หลังการทดลอง)
การทดลองที่ 12 และ 13 (เครื่องพิมพ์) ใช้สายเคเบิลพิเศษเชื่อมต่อ CZ4 (PRT) กับอินเทอร์เฟซเครื่องพิมพ์ขนาดเล็ก (อุปกรณ์เสริม)
*การทดลองที่ 14 การควบคุมนาฬิกาปฏิทิน DS12887 CZ7 (เมนบอร์ด) → CZ1 (MC3), P3.2 → /IRQ (MC3) (อุปกรณ์เสริม)
การทดลองที่ 15 การอ่านและเขียนการ์ดหน่วยความจำ I2C P3.0→SCL, P3.1→SDA, INS→P1.0, P1.0~P1.2→L1~L3 (หลอดไฟ LED)
การทดลองที่ 16 การบันทึกเสียง ISD1730 ดูคำแนะนำการทดลองด้านล่าง
การทดลองที่ 17 การเล่นเสียง ISD1730 เหมือนกับการทดลองที่ 16
การทดลองที่ 18 การควบคุมรีเลย์ P1.0→JIN, JZ→ต่อสายดิน, JK→L1, JB→L2
การทดลองที่ 19: การควบคุมมอเตอร์สเต็ปเปอร์ P1.0~P1.3→HA~HD
การทดลองที่ 20 คลื่นสี่เหลี่ยม 8253 CLK0→2 MHZ, GATE0→5V, CS3→FF80H, เชื่อมต่อ OUT0 กับออสซิลโลสโคป รันโปรแกรม และสังเกตว่าออสซิลโลสโคปมีเอาต์พุตคลื่นสี่เหลี่ยมหรือไม่
การทดลองที่ 21: การควบคุมความเร็วแบบวงปิดของมอเตอร์ DC ขนาดเล็ก P1.0~P1.7----->K8~K1; (สามารถตั้งค่าความเร็วของมอเตอร์ DC ได้ผ่าน K1~K8 จำนวนรอบ/วินาที ป้อนค่าเป็นเลขฐานสิบหก)
P3.2----->HOUT (เอาต์พุตเซ็นเซอร์มอเตอร์ DC);
CS5----->FF80H,
AOUT----->DJ
WR----->/IOWR,
JX2----->JX0
รันโปรแกรม: จอแสดงผลดิจิทัลจะแสดง "ค่าความเร็วที่ตั้งไว้ - - ค่าความเร็วปัจจุบัน"! หมายเหตุ: อย่าตั้งค่าจำนวนรอบ/วินาทีสูงเกินไป เพราะความเร็วจริงของมอเตอร์ DC ขนาดเล็กอยู่ที่ประมาณ 1F/วินาที การทดลองที่ 22 การทดลองจอแสดงผล LED เมทริกซ์จุด 16*16    JLPC→JX16，JHP1→JX10，JLPA→JX9，JLPB→JX15
การทดลองที่ 23 การทดลองจอแสดงผล LCD 128*64    JX10→JX12，JX11→JX14，/RST→/RST
การทดลองที่ 24 การทดลองอินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอะซิงโครนัสที่ตั้งโปรแกรมได้ 8250 (การส่งและรับข้อมูลด้วยตนเอง)    JX0→JX3，CS7→FF80H，TXD→RXD
การทดลองที่ 25
การทดลองอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่ตั้งโปรแกรมได้ 8251 (กับ PC)    (1) หน่วย 8251: CS8→FF80H, CLK→1.8432M, T/RXC→OUT1, TXD→EX-TXD, RXD→EX-RXD, JX20→JX17; (หมายเหตุ: TXD และ RXD อยู่ในหน่วย 8251; EX-TXD และ EX-RXD อยู่ในพอร์ตการสื่อสารผู้ใช้ CZ11 และหมายเลขที่เกี่ยวข้องคือ TXD และ RXD)
(2) หน่วย 8253: CS3→FF90H, GATE1→+5V, CLK1→1.8432M;
(3) การตั้งค่าสวิตช์: ตั้งค่า SW3, SW4 และ SW5 เป็น ON และเชื่อมต่อพอร์ตอนุกรมของ PC เข้ากับซ็อกเก็ตพอร์ตการสื่อสารผู้ใช้ CZ11 (การทำงานแบบออฟไลน์ ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวจำลอง และ PC ต้องมีพอร์ตอนุกรมสองพอร์ตสำหรับการทำงานออนไลน์);
(4) เรียกใช้ "Serial Port Debug Assistant" ตั้งค่าพอร์ตอนุกรมและอัตราบอดที่เกี่ยวข้อง (9600) พิมพ์ 25 ในโหมด P แล้วกดปุ่ม F0/EX หน้าจอจะกะพริบ P กดปุ่มตัวเลขบนแป้นพิมพ์ขนาดเล็ก และตัวเลขที่เกี่ยวข้องจะแสดงบนหน้าจอ PC และกด MON เพื่อกลับสู่โหมด P
การทดลองที่ 26 การทดลองการส่งสัญญาณอนุกรม MCU RS232 / RS485 (การสื่อสารระหว่างสองเครื่อง)    (1) เตรียมกล่องทดสอบหลักการไมโครคอมพิวเตอร์สองกล่อง และกำหนดให้เครื่องที่ 1 เป็นเครื่องส่ง และเครื่องที่ 2 เป็นเครื่องรับ; (2) เมื่อใช้เป็นการทดลองอินเทอร์เฟซ RS232: พอร์ต P3.0 และ P3.1 ของเครื่องที่ 1 และเครื่องที่ 2 จะเชื่อมต่อกันแบบไขว้ และทั้งสองเครื่องใช้กราวด์ร่วมกัน
(3) เมื่อใช้เป็นการทดลองอินเทอร์เฟซ RS485, P3.0→R0, P3.1→DI, K1→TEN/R (สวิตช์ K1 เมื่อสวิตช์อยู่ในระดับสูง จะเป็นการ "ส่ง"; เมื่อสวิตช์อยู่ในระดับต่ำ จะเป็นการ "รับ")
คู่สาย A และ B ของเครื่องที่ 1 และเครื่องที่ 2 ควรเชื่อมต่อด้วยสายไฟ และทั้งสองเครื่องใช้กราวด์ร่วมกัน
(4) เริ่มใช้งานเครื่องที่ 2 ก่อน เพื่อให้เครื่องที่ 2 อยู่ในสถานะรอรับสัญญาณ P
จากนั้นให้เปิดใช้งานเครื่องที่ 1 เพื่อให้เครื่องที่ 1 อยู่ในสถานะส่งข้อมูล P กดปุ่มตัวเลขบนแป้นพิมพ์ของเครื่องที่ 1 และค่าตัวเลขที่สอดคล้องกันควรจะแสดงบนหลอดดิจิทัลของเครื่องที่ 2
การทดลองที่ 27 การทดลองรับส่งข้อมูลแบบอนุกรม MCU RS232 / RS485 (การสื่อสารระหว่างสองเครื่อง) การเชื่อมต่อการทดลองเหมือนกับการทดลองที่ 26
การทดลองที่ 28 การทดลองวัดอุณหภูมิอัจฉริยะโดยใช้ DS18B20 P1.0→DQ
การทดลองที่ 29
การทดลองการสื่อสารอินฟราเรดในระบบไมโครคอนโทรลเลอร์แบบชิปเดี่ยว P3.2→HOUT，P1.5→SP (ออด)
การทดลองที่ 30 การทดลองแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัลแบบอนุกรม TL549 ช่องสัญญาณอินพุตอนาล็อก (AIN) เชื่อมต่อกับรู VOUT ของโพเทนชิโอมิเตอร์ด้วยสายไฟ ขั้วอินพุต VIN ของโพเทนชิโอมิเตอร์เชื่อมต่อกับ +5V, I/O CLOCK (CLK) เชื่อมต่อกับ P1.6, DATA OUT (DO) เชื่อมต่อกับ P1.7, CS เชื่อมต่อกับ P1.0
การทดลองที่ 31 การทดลองแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อกแบบอนุกรม 10 บิต TLC5615 DIN→P1.2， SCLK→P1.1,/CS→P1.0,OUT→DJ
การทดลองที่ 32
การทดลองชิปนาฬิกา/ปฏิทินแบบเรียลไทม์ PCF8563 SDA→P1.7, SCL→P1.6, K1→P1.0 เมื่อ P1.0 อยู่ในระดับต่ำ หลอดดิจิทัลจะแสดง "ชั่วโมง นาที วินาที" เมื่อ P1.0 อยู่ในระดับสูง หลอดดิจิทัลจะแสดง "ปี เดือน วัน"
การทดลองที่ 33 การทดลองวงจรรีเซ็ตแบบวอทช์ด็อก MAX813L สำหรับรายละเอียดการเชื่อมต่อการทดลอง โปรดดูคำแนะนำการทดลอง การทดลองที่ 34 การทดลองแปลงแรงดันไฟฟ้า/ความถี่ LM331 VIN0 เชื่อมต่อกับรู VOUT ของโพเทนชิโอมิเตอร์ ขั้วอินพุต VIN ของโพเทนชิโอมิเตอร์เชื่อมต่อกับ +5V และขั้วเอาต์พุตความถี่ FOUT เชื่อมต่อกับ P3.5
การทดลองที่ 35: การทดลองอ่านและเขียนชิปหน่วยความจำแบบอนุกรม 93C46 P3.0→CS, P3.1→SK, P3.2→DI, P3.3→DO
P1.0~P1.7→L1~L8 (LED)
การทดลองที่ 36 การทดลองอ่านและเขียนหน่วยความจำบัส I2C AT24C02 SCL→P1.6, SDA→P1.7, P1.0→L1 (ไฟแสดงสถานะการเขียน), P1.1→L2 (ไฟแสดงสถานะการอ่าน), A0, A1, A2 ต่อลงกราวด์
การทดลองที่ 37 การทดลองการมอดูเลตความกว้างพัลส์ PWM PWM_IN→P1.7, V_OUT→DJ (มอเตอร์กระแสตรงขนาดเล็ก)
การทดลองที่ 38 การแปลงอนุกรมเป็นขนาน 74LS164 P3.0→A/B, P3.1→CP, P1.0→CLR เรียกใช้โปรแกรมและรันโปรแกรม แล้วหลอดดิจิทัลสองหลักจะแสดงตัวเลข 00~99 วนไปเรื่อยๆ
การทดลองที่ 39
การทดลองแปลงขนานเป็นอนุกรม 165 P1.0~P1.7→D7~D0, P3.0→Q7, P3.1→CLK(CP), P3.2→S/L,
CKIN→GND
การทดลองที่ 40
การทดลองแสดงดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ P1.5→SP (ออด) หรือ P1.5→VIN (ลำโพง หน่วยขยายเสียง)
การทดลองที่ 41
การทดลองอุณหภูมิและความดัน CS4→FF80H, JX0→JX6, WR→/IOWR, RD→/IORD, ADDA, ADDB, ADDC→0V (กราวด์)
การทดสอบอุณหภูมิ: IN0→VT การทดสอบความดัน: IN0→VP