AF290E Caixa Experimental de Princípios de Microcomputadores - Equipamento Didáctico para o Ensino Profissional - Equipamento para Formação em Electricidade
Visão Geral do Sistema
Introdução
Antes de utilizar o sistema experimental da caixa de testes de princípios de microcomputadores, leia atentamente este manual para obter uma compreensão completa do sistema. A visão geral do sistema, a instalação e a utilização estão descritas neste manual, e as restantes podem ser consultadas nos capítulos correspondentes do volume apropriado.
Características do Sistema
1. A caixa de testes de princípios de microcomputadores possui um emulador externo 51, uma estrutura de sistema compacta, partilha total de recursos, sem necessidade de comutação de barramento e identificação automática do tipo de CPU.
2. O sistema experimental possui uma configuração completa de software e hardware. O software de simulação é compatível com os sistemas operativos Win98/2000/XP e outros, e suporta o desenvolvimento em linguagem assembly e linguagem C. O conteúdo experimental é rico e constitui uma plataforma ideal para o ensino de microcomputadores, princípios e interfaces de microcomputadores.
Alocação de recursos do sistema
1. Alocação de espaço de armazenamento ROM/RAM do sistema
2. Alocação de endereço de porta de E/S
Instalação e utilização do sistema
51 Instalação e utilização do sistema experimental
1. Instalação do software de simulação da parte 51: Ficheiro de instalação "DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\TOOL\Keil V809a \1Install\c51v809a.exe", seguindo as instruções do "DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\TOOL\Keil V809a \KEIL V809a Installation Instructions.doc", complete a instalação do software de simulação KEIL da parte 51. Para obter instruções detalhadas, consulte o "DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\REF\DICE-KEIL USB Emulator User Manual.pdf".
2. Configurações do sistema
Coloque todos os interruptores SW3 a SW5 na posição ON, insira a placa 51K-CPU no suporte da placa CPU (em ambos os lados da unidade 8088) e faça um curto-circuito no bloco de curto-circuito da placa 51K-CPU ao "programa externo" (ao executar offline ou utilizar um emulador para experiências, o bloco de curto-circuito é ligado à posição "programa externo". Quando o programa é descarregado para a memória FLASH interna do microcontrolador AT89S52 por meio de um programador ou ISP online, o bloco de curto-circuito é ligado ao "programa interno").
3. Programação ISP online
Quando utilizar um cabo de download para descarregar o ficheiro HEX para a memória FLASH interna do microcontrolador, configure o outro bloco de curto-circuito na placa 51K-CPU para o "modo de programação". Para experiências normais, configure-o para o "modo geral" ao executar o programa.
Para obter informações específicas sobre a utilização e as definições da programação online ISP, consulte o CD DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\REF\51 Single-chip Computer ISP Download Function Application (USB Interface).doc.
4. Uso offline
Quando o instrumento experimental é ligado, o tubo digital deve apresentar "P. ___ ___51", indicando que o sistema experimental se encontra no estado offline 51. Pode introduzir o número da experiência correspondente através da tecla do instrumento experimental e, em seguida, premir a tecla [EX/FV] para executar o programa experimental à velocidade máxima. Por exemplo, introduza as teclas numéricas 0 e 9, ligue os fios da experiência A/D e, em seguida, prima a tecla [EX/FV] para executar a experiência A/D de número nove na sequência experimental.
5. Ligação com o PC
Após confirmar que a alimentação está desligada, retire o chip microcontrolador AT89S52 da placa 51K-CPU, ligue a ficha IDC40 do cabo plano branco de 40 pinos à tomada IDC40 do emulador USB DICE-KEIL e, em seguida, utilize o cabo USB fornecido para ligar o emulador ao PC; ligue a outra extremidade do cabo plano branco de 40 pinos ao conector de emulação verde no canto superior direito do instrumento experimental DICE-5210K.
Nota: Não insira os conectores invertidos. O primeiro pino no canto superior esquerdo da tomada DIP de 40 pinos é o primeiro pino do microcontrolador. Existe uma seta no primeiro pino do conector de emulação de 40 pinos. O emulador USB DICE-KEIL deve ser posicionado no lado direito da placa de circuito experimental. Em caso de dúvida, contacte o nosso suporte técnico.
(5) Para obter detalhes sobre a instalação e utilização de software e controladores, consulte o manual do emulador.
Nota:
(1) Quer se trate de ligar e desligar circuitos integrados e placas de CPU, ligar cabos de comunicação, configurar jumpers ou ligar circuitos experimentais, certifique-se de que o faz com a alimentação desligada, caso contrário, pode danificar o equipamento.
(2) Após ligar o circuito experimental, verifique-o cuidadosamente antes de ligar a alimentação.
Conexão experimental
Tabela de cablagem experimental do microcontrolador 51
Experiência 1: Experiência de acendimento da porta P1 P1.0~P1.7→L1~L8 (LED)
Experiência 2: Experiência da seta P1 P1.0→K1,P1.1→K2
P1.4→L1,P1.5→L2,P1.6→L5,P1.7→L6
Experiência 3: Entrada da porta P3.3, saída da porta P1 P3.3→K1
P1.0~P1.7→L1~L8 (LED)
Experiência 4: Controlo Sequencial Industrial P3.4 →K1,P3.3→K2
P1.0~P1.6→L1~L7,P1.7→VIN, bloco de curto-circuito JP ligado a ON (amplificador de áudio)
Experiência 5 Saída de onda quadrada das portas A, B e C do 8255. Sem qualquer ligação, observe a saída de onda quadrada das portas PA, PB e PC.
Experiência 6: A porta PA do 8255 controla a porta PB. PA0~PA7→K1~K8, Q0~Q7→L1~L8
Experiência 7: Controlo do semáforo com o 8255. Ligue os díodos emissores de luz (LEDs) em sequência: L7~L5, L3~L1, PA0~PA7.
Experiência 8: Expansão simples de E/S. Y0~Y7 ligado a K1~K8, Q0~Q7 ligado a L1~L8, CS1 ligado a FF80H, CS2 ligado ao orifício de FF90H, JX0 ligado a JX7 (D0~D7)
Experiência 9: Experiência de conversão A/D IN0→VOUT, VIN→+5V, CS4→FF80H, JX0→JX6
WR→IOWR, RD→IORD, ADDA, ADDB, ADDC→0V (Ligação)
Experiência 10: Experiência de conversão D/A CS5→FF80H, JX2→JX0, WR→IOWR, AOUT→Voltímetro
Experiência 11: Experiência de visualização do teclado 8279 CS6→FF80H, JRL→JR, JSL→JS, JOUT→JLED
SW3, SW4 e SW5 estão desligados (ligados após a experiência)
Experiências 12 e 13 (Impressora): Cabo especial liga CZ4 (PRT) à interface da microimpressora (opcional)
*Experiência 14 Experiência de controlo do relógio calendário DS12887 CZ7 (placa principal) → CZ1 (MC3), P3.2 → /IRQ (MC3) (opcional)
Experiência 15 Experiência de leitura e escrita de cartões de memória I2C P3.0→SCL,P3.1→SDA,INS→P1.0,P1.0~P1.2→L1~L3 (Tubo Emissor de Luz)
Experiência 16 Gravação ISD1730 Consulte as instruções experimentais abaixo.
Experiência 17: Reprodução do ISD1730 (Igual à Experiência 16)
Experiência 18: Controlo por relé P1.0→JIN, JZ→Terra, JK→L1, JB→L2
Experiência 19: Controlo do motor de passo P1.0~P1.3→HA~HD
Experiência 20: Onda quadrada 8253 CLK0→2 MHz, GATE0→5V, CS3→FF80H. Ligue OUT0 a um osciloscópio, execute o programa e observe se o osciloscópio apresenta uma saída de onda quadrada.
Experiência 21: Experiência de regulação de velocidade em malha fechada de um pequeno motor de corrente contínua P1.0~P1.7----->K8~K1; (A velocidade do motor CC pode ser definida através de K1~K8, o número de rotações/s, entrada hexadecimal)
P3.2----->HOUT (Saída do sensor do motor CC);
CS5----->FF80H,
AOUT----->DJ
WR----->/IOWR,
JX2----->JX0. Execute o programa: o tubo digital apresenta "valor de velocidade definido - valor de velocidade atual"! Nota: Não defina o valor de rotações/s demasiado elevado, uma vez que a velocidade real de um pequeno motor de corrente contínua é de cerca de 1 rotação/s.
Experiência 22: Experiência com display de matriz de pontos LED 16*16 JLPC→JX16, JHP1→JX10, JLPA→JX9, JLPB→JX15
Experiência 23 Experiência do display LCD 128*64 JX10→JX12，JX11→JX14，/RST→/RST
Experiência 24 Experiência de interface de comunicação assíncrona programável 8250 (autotransmissão e auto-receção) JX0→JX3，CS7→FF80H，TXD→RXD
Experiência 25
Experiência de interface de comunicação programável 8251 (com PC) (1) Unidade 8251: CS8→FF80H, CLK→1.8432M, T/RXC→OUT1, TXD→EX-TXD, RXD→EX-RXD, JX20→JX17; (Nota: TXD e RXD estão na unidade 8251; EX-TXD e EX-RXD estão na porta de comunicação do utilizador CZ11, e os números correspondentes são TXD e RXD)
(2) Unidade 8253: CS3→FF90H, GATE1→+5V, CLK1→1,8432M;
(3) Definições de comutação: Defina SW3, SW4 e SW5 como ON e ligue a porta série do PC à tomada da porta de comunicação do utilizador CZ11 (operação offline, não é necessário emulador e o PC deve ter duas portas série para operação online);
(4) Execute o "Assistente de depuração da porta série", defina a porta série e a taxa de transmissão correspondentes (9600), introduza 25 no modo P e prima a tecla de execução F0/EX, o visor piscará P, prima as teclas numéricas no teclado numérico e os números correspondentes serão apresentados no ecrã do PC e prima MON para voltar ao modo P.
Experiência 26: Experiência de transmissão em série RS232/RS485 em MCU (comunicação entre duas máquinas) (1) Prepare duas caixas de teste com os princípios básicos dos microcomputadores e determine que a máquina 1 será responsável pelo envio e a máquina 2 pela receção;
(2) Quando utilizado como experiência de interface RS232: os pinos P3.0 e P3.1 das máquinas 1 e 2 devem ser interligados, e as duas máquinas partilham a mesma massa.
(3) Quando utilizados como experiência de interface RS485, os pinos P3.0 devem ser ligados a R0, P3.1 a D1 e K1 a TEN/R (chave K1; quando a chave está em nível alto, está a "enviar"; quando a chave está em nível baixo, está a "receber").
Os pares A e B das máquinas 1 e 2 devem estar ligados por fios, e as duas máquinas partilham a mesma terra.
(4) Execute primeiro a máquina 2, de modo a que a máquina 2 esteja no estado de recepção em espera P. Em seguida, execute a máquina 1, de modo a que a máquina 1 esteja no estado de envio P. Prima a tecla numérica no teclado da máquina 1 e o valor da tecla numérica correspondente deverá ser apresentado no tubo digital da máquina 2.
Experiência 27 Experiência de recepção em série RS232/RS485 do MCU (comunicação de máquina dupla) A ligação experimental é a mesma da Experiência 26
Experiência 28 Experiência de medição inteligente de temperatura baseada em DS18B20 P1.0→DQ
Experiência 29
Experiência de comunicação por infravermelhos em sistema de microcomputador de chip único P3.2→HOUT, P1.5→SP (buzzer)
Experiência 30 Experiência de conversão A/D em série TL549 O canal de entrada analógica (AIN) está ligado ao orifício VOUT do potenciómetro com um fio, o terminal de entrada VIN do potenciómetro está ligado a +5V, o CLOCK de E/S (CLK) está ligado a P1.6, DATA OUT (DO) está ligado a P1.7, CS está ligado a P1.0
Experiência 31 Experiência de conversão série D/A de 10 bits TLC5615 DIN→P1.2, SCLK→P1.1,/CS→P1.0,OUT→DJ
Experiência 32
Experiência com o chip de relógio/calendário em tempo real PCF8563 SDA→P1.7, SCL→P1.6, K1→P1.0; quando P1.0 está em nível baixo, o visor digital apresenta "hora, minuto, segundo"; quando P1.0 está em nível alto, o visor digital apresenta "ano, mês, dia".
Experiência 33 Experiência com o circuito de reset watchdog MAX813L Para obter detalhes sobre as ligações experimentais, consulte as instruções da experiência.
Experiência 34: Experiência de conversão tensão/frequência LM331. O pino VIN0 está ligado ao pino VOUT do potenciómetro, o terminal de entrada VIN do potenciómetro está ligado a +5V e o terminal de saída de frequência FOUT está ligado a P3.5.
Experiência 35: Experiência de leitura e escrita do chip de memória serial 93C46. P3.0→CS, P3.1→SK, P3.2→DI, P3.3→DO
P1.0~P1.7→L1~L8 (LEDs)
Experiência 36: Experiência de leitura e escrita da memória do barramento I2C AT24C02. SCL→P1.6, SDA→P1.7, P1.0→L1 (indicador de escrita), P1.1→L2 (indicador de leitura), A0, A1 e A2 estão ligados à terra.
Experiência 37: Experiência de modulação por largura de pulso (PWM) PWM_IN→P1.7, V_OUT→DJ (Pequeno motor CC)
Experiência 38: Conversão série-paralela 74LS164 P3.0→A/B, P3.1→CP, P1.0→CLR. Execute o programa e o tubo digital de dois dígitos apresentará os números de 00 a 99 num ciclo.
Experiência 39
165 Experiência de conversão paralelo-serial P1.0~P1.7→D7~D0，P3.0→Q7，P3.1→CLK(CP)，P3.2→S/L,
CKIN→GND.
Experiência 40
Experiência de performance de música eletrónica P1,5→SP (buzzer) ou P1,5→VIN (altifalante, unidade de amplificador de áudio)
Experiência 41
Experiência de temperatura e pressão CS4→FF80H, JX0→JX6, WR→/IOWR, RD→/IORD, ADDA, ADDB, ADDC→0V (terra)
Teste de temperatura: IN0→VT Teste de pressão: IN0→VP
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