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LH-16DB 多核微处理器综合实验箱

基于Keil C单片机系列，注重单片机本身功能的应用，充分体现单片机的特点，基础功能实验电路采用一体化设计方式，创新拓展型实验电路采用独立模块方式，需要时接入主板，既兼顾演示验证性实验、又考虑到综合设计和创新研究性实验的需要。主板上自带CPU编程下载接口，是一款灵活性极强的集编程下载调试于一体的新型单片机实验教学平台，适合各层次学生进行单片机原理和应用方面的实验和创新。

关键词：

电工、电子、电气、电子信息、计算机硬件和控制类教学实验设备。

所属分类：

LH-16DB 多核微处理器综合实验箱

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LH-16DB 多核微处理器综合实验箱

一、概述

二、主要技术特点

1、它是国内首款将MCGS工业组态软件应用于单片机控制系统中，直观形象地展示实际自动控制工业场景。

2、支持多种CPU实验开发，含51、MSP430、AVR、PIC、STM32等单片机，各CPU模块统一尺寸，统一接口，共用一块实验底板，支持Keil C51，提供详细实验指导书、C语言实验例程、word文档。标配51单片机核心板。更新不同系列单片机或嵌入式进行实验教学时可以只换核心板，无需更换整套设备，以节约开支）,出厂标配一种MCU核心系统。

3、功能模块完全独立

根据我们多年来的开发经验，和取听广大用户的建议，此款开发板采用最新理念——各功能模块完全独立，互不干扰，减小初学者编程误区。板载丰富的实验硬件资源和接口，并对外全部开放I/O口，既可简单的使用短路帽进行默认的资源连接（方便初学者直接使用），也可以取下短路帽后采用杜邦线连接单片机的任意I/O口线，轻松搭建自己的电路。

4、配合本公司精心编写的大量C语言实验例程，可使用户快速掌握单片机原理及其实用接口技术。同时可加强初学者对主板硬件电路的认识，尽快熟悉硬件电路。因为各功能模块均独立设计，可以直接用各种单片机，无需再做第二次投资。

5、单片机实验中有些实验（D/A转换实验、定时器实验等）需要观察输出信号的波形，本实验箱可以选配双通道虚拟示波器（实验室如果有独立示波器的话，可以不配），可以测量各种模拟信号，并可以保存波型文件，图片文件，方便插入在教学课件中。

6、下面详细技术参数里的全部硬件要集成在一个主板上，不要外部扩展，完成所有要求的实验项目，集成一体的目的：1）是方便实验室管理；2）实验电路的连接线短，安全稳定，学生使用方便。

三、详细硬件配置

下面全部硬件集成在一个主板上，无须外扩,完成下面所有的实验项目，方便实验室管理。

3.1 实验箱底板

3.1.1 单色流水灯模块/双色流水灯模块和单个双色 LED 灯，用于流水灯、交通灯、逻辑笔等各种显示实验。

3.1.2 8 位数码管模块：2 个四位一体共阳极数码管，2个74HC595 驱动芯片，用于时钟显示实验。

3.1.3 1位数码管模块：1 个 8 段数码管，共阳极，0.56 英寸，用于数码管认识实验。

3.1.4 红绿双色点阵模块：3 个74HC595 驱动芯片，一个红绿双色点阵显示屏，用于字符和中文的LED显示。

3.1.5 LCD1602 液晶屏模块：标准 LCD1602 液晶屏接口，1 个带背光的 LCD1602 液晶屏，用于字符液晶显示实验。

3.1.6 LCD12864 液晶屏模块：标准LCD12864 液晶屏接口，支持串行、并行液晶屏，用于图像和中文显示。

3.1.7 OLED 显示模块（这是一种新型显示器，目前使用广泛，理工科学生必须要掌握其原理和应用）：0.96寸OLED液晶屏，128*64显示,用于新型显示器OLED液晶屏的应用学习。

3.1.8 TFT 彩屏模块（这是一种新型显示器并带触摸功能，目前使用广泛，理工科学生必须要掌握其原理和应用）：彩屏接口支持8 位、16 位TFT ，支持触摸屏控制，带背光开关。配套 2.8 寸彩屏，带触屏功能，262K 色，8 位数据端。

3.1.9 8 个独立按键：8 个独立按键，带上拉电阻。

3.1.10 4X4 矩阵键盘：4 行4 列矩阵键盘，共16 个按键，带上拉电阻。

3.1.11 五向摇杆（这是一种新型显示器，目前使用广泛，理工科学生必须要掌握其原理和应用）：一个五向摇杆，具有上、下、左、右、中五个方向。

3.1.12 蜂鸣器模块：无源蜂鸣器

3.1.13 DS1302 时钟模块：DS1302 芯片，模块带后背电池座。

3.2 传感器模块（理工科学生凡是从事测量控制类产品的研发、技术服务等必须要掌握常用传感器的原理和使用方法，传感器的应用无处不在）

3.2.1 两路DS18B20 模块：两路 DS18B20 温度传感器接口。

3.2.2 光敏传感器模块：集成 LM393 比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED灯，支持光敏二极管、光敏电阻等光电开关器件。

3.2.3 火焰传感器模块：集成 LM393 比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED 灯，支持火焰传感器。

3.2.4 霍尔传感器模块：集成 LM393 比较器，基准电压可调电阻、模拟量输出接口、数字量输出接口、模拟量指示LED 灯，支持霍尔传感器。

3.2.5 可以配置无线发射模块、RFID传感器等（根据用户要求任意配置各种传感器）。

3.3 电器控制模块

3.3.1 1路直流电机接口：ULN2003 驱动芯片。一路可调速、可调向双功能电机接口。

3.3.2 1路步进电机接口：ULN2003驱动芯片。标准5线4相步进电机接口。

3.3.3 2路继电器：ULN2003 驱动芯片。两个5V 继电器，两个3P 接线端子。

3.4 数据传输、存储模块

3.4.1 2路串口：SP3232 芯片，+3.0v-+5V 工作电压，公头串口座一个，母头串口座一个，状态指示灯4 个。

3.4.2 AT24C02 存储模块：AT24C02 芯片。

3.4.3 模拟量输入模块：0V-5V 输入可调，0R-10K 电阻值可调。

3.4.4 串转并模块：74HC164 芯片。

3.4.5 并转串模块：74HC165 芯片。

3.4.6 SD 卡模块：标准SD卡卡槽，SPI 控制，4-bit 传输模式。

3.4.7 MAX485 模块：MAX485 芯片，1 组 2P 接线端子输出，1 组插针输出。

3.4.8 红外发射模块：红外发射二极管。

3.4.9 红外接收模块：HX838 红外一体化接收头。

3.4.10 PCF8591 AD/DA 模块：PCF8591 芯片，4路模拟量输入，1 路模拟量输出，IIC通信（现在的各种工控产品上已经很少看到传统的并行A/D和D/A转换器了，而且市场上卖的都是进口旧机上拆卸翻新器件，品质不保证。而我们用改的是PCF8591，这是一种新型的集A/D和D/A转换于一体的I2C总线模式的芯片，体积小，货源充足，价格便宜）。

3.4.11 锁存器模块：74HC573 锁存芯片，兼容标准CMOS 。

3.4.12 三八译码器：74LS138 芯片，TTL 电平。

3.4.13 核心板扩展接口：接口插座20P 两排，IO 扩展插针20P 两排。

3.5 电源模块

3.5.1 3V3 电源电路：LM1117-3V3 稳压芯片。

3.5.2 1V8 电源模块：LM1117-1V8 稳压芯片。

3.5.3 电源引出：GND/5V/3V3/1V8 电源各一组，每组 6 路引出。

3.5.4 自恢复保险丝：断开电流300ma 。

3.5.5 模块名称：USB 接口，mini USB,A 型母头，D+ ，D- 。

3.6 标配核心模块

3.6.1 配在线下载 CPU 芯片 STC12C5A60S2 1 片，自带在线下载电路。

3.7 虚拟示波器

3.7.1 真正的高速双通道存储虚拟示波器，可切换为单通道提高采样率。

3.7.2 带有实时X-Y示波器：自动同步显示功能。

3.7.3 存储功能：存储/栽入/分析历史波型。

3.7.4 输入模拟电压信号幅值由软件调整，勿需硬件开关切换。

3.7.5 带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件，图片文件，方便插入在教学课件中。

3.8 机箱

3.8.1 坚固型铝合金框架，厚实的 ABS 塑料包角。

3.9 软件

3.9.1、集成多种单片机兼容的通用 KEIL 软件环境，支持汇编和 C 语言的编程、编译、链接和源程序级调试和在线下载。

3.9.2、在线下载软件：STC_ISP_V479。

3.9.3、MGCS 工业组态软件。

3.9.4、C 语言编程单片机应用设计例程。

3.9.5、MGCS 工业组态软件与单片机接口例程（MGCS 工业组态软件是一种图形化的编程控制软件，能直观形象地显示工业控制场景，有效地增强学生学习兴趣；和单片机接口后就可以通过图像化编程软件进行单片机控制产品的开发）。

3.9.6支持与实验箱硬件配套的仿真实验环境，仿真所有实验例程。（在没有硬件的情况下，特别是现在疫情当下，学生可以在自己的电脑上进行模拟仿真实验）

3.10 创新核心系统配置(一批设备里配一套供创新设计用)

3.10.1 DSP核心系统:含DSP28335核心模块和DSP仿真器。

3.10.2 ARM核心系统: 含STM32F103VET6 ARM核心模块和Jlink仿真器。

3.11 创新单片机应用模块(一批设备里配一套供创新设计用)

3.11.1 多路温度测量模块:可以实时显示采集的温度数据

3.11.2 压力测量模块

3.11.3 温度闭环测量控制模块

四、可以实现的实验项目

实验二十七 PCF8591AD/DA模块测试

实验三十五　单片机双机通信实验_用RS485总线

实验三十六工业组态软件MCGS编程实验

实验三十七工业组态软件MCGS在单片机控制中的应用实验

1）步进电机控制实验_总线控制

2）直流电机控制实验_总线控制

3）工业顺序控制实验_位控制

4）数据采集实验_总线控制

5）数字电压表实验

6）交通灯控制实验

五、实验箱配置表

序号	名称	说明	数量
1	LH-16DB 主机箱	含箱体、电源、51CPU单片机核心系统、实验模块电路。	1套
2	杜邦排线	8芯30cm	4根
3	杜邦排线	5芯30cm	3根
4	单根杜邦	40cm	10根
5	XH2.54排线	5芯12cm	1根
6	RS232串口通信线（2、3直通）	1.5m（下载线）	1根
7	交流电源线	1.5m	1根
8	遥控器		1个
9	RS232串口通信线（2、3交叉）	1.5m（配示波器模块时要的示波器通信线）	1根
10	配套软件	KEIL C 软件和组态软件各一张	1套
11	实验指导书		1本
以下是选配核心模块
12	MSP430单片机核心系统	1、MSP430F149单片机核心板 2、FET430UIF仿真器	1套
13	AVR单片机核心系统	1、Atmeg16单片机核心板 2、AVR JEAG ICE仿真器	1套
14	STM32 嵌入式核心系统	1、STM32(STM32F103VET6)ARM核心板 2、Jlink仿真器	1套
15	PIC16单片机核心系统	1、PIC16F887核心板 2、PIC16下载器	1套
16	DSP核心系统	1、DSP28335核心板 2、DSP仿真器	1套