AT89S51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐系統(tǒng)板（以后簡(jiǎn)介系統(tǒng)板）集成多個(gè)硬件資源模塊，每個(gè)模塊各自可以成為獨(dú)立的單元，也可以相互組合，因此，可以為不同階層的單片機(jī)愛好者及單片機(jī)開發(fā)者提供不同的開發(fā)環(huán)境。要購(gòu)買此實(shí)驗(yàn)板請(qǐng)聯(lián)系qq125739409 注明“實(shí)驗(yàn)板”

每個(gè)硬件模塊介紹如下：

1．繼電器控制模塊

系統(tǒng)板上提供了2路繼電器控制模塊，分布在系統(tǒng)板的最左上端區(qū)域中，輸入信號(hào)由Realy in 1和Realy in 2端口輸入分別控制兩路繼電器，繼電器控制的信號(hào)分別由最上端的兩個(gè)插針輸入和輸出。分別稱為“com1 open1 short1”，“com2 open2 short2”，由于這個(gè)兩個(gè)繼電器是單刀單擲控制，當(dāng)繼電器不吸合時(shí)，“com1”和“short1”相通，“com2”和“short2”相通；當(dāng)繼電器吸合時(shí)，“com1”和“open1”相通，“com2”和“open2”相通。其電路原理圖1.1所示：

2．參考電壓源模塊

在系統(tǒng)板上寫有“參考電壓源”區(qū)域中，是由TL431來完成參考電壓的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍在0－2.50V之間；主要為是系統(tǒng)板上需要參考電壓芯片或是為外部設(shè)備提供參考電壓，由Var Vref Out端口輸出。其電路原理圖如圖1.2所示：

3．三路可調(diào)電壓模塊

此模塊主要是用于提供0－5V之間的可變的模擬電壓值，即可以作為參考電壓源也可以作為模擬電壓信號(hào)。這三路是相互獨(dú)立的。分別對(duì)應(yīng)著由VR1，VR2，VR3端口輸出。具體的電路原理圖如圖1.3所示：

4．電源模塊

電源模塊為系統(tǒng)板上其它模塊提供＋5V電源，電源輸入有兩種方式，一種為交直流電源從電源插座輸入，輸入的電壓要求，直流輸入應(yīng)大于7.5V，交流輸入應(yīng)大于5V，通過7805三端穩(wěn)壓器得到5V的直流電源供給系統(tǒng)其它模塊工作，另一種為從USB接口獲取＋5V電源，只要用相應(yīng)配套的USB線從電腦主機(jī)獲取＋5V直流電源，在電源模塊中加有保護(hù)電路，即電路中有短路，不會(huì)對(duì)7805三端穩(wěn)壓器及電腦主機(jī)電源有損害！其電路原理圖如圖1.4所示：

5．程序下載模塊

該模塊完成源程序代碼下載到AT89S51或者是AT89S52芯片中，它需要和微機(jī)上的ISP下載器軟件配合使用來完成這樣的功能。具體的電路原理圖如圖1.5所示：

6．232電平轉(zhuǎn)換模塊

232電平轉(zhuǎn)換采用MAX232芯片把TTL電平轉(zhuǎn)換成RS－232電平格式，可以用于單片機(jī)與微機(jī)通信，以及單片機(jī)與單片機(jī)之間的通信，在該系統(tǒng)板上提供了兩個(gè)DB9的接口，其中一個(gè)用ISP下載器模塊的程序下載接口，稱為“ISP　Interface”，另一個(gè)接口為單片機(jī)與其它具有RS232接口的通信端口，稱為“Common Port”。具體的電路原理圖如圖1.6所示：

7．頻率產(chǎn)生器模塊

該模塊采用555芯片產(chǎn)生一些連續(xù)頻率的方波信號(hào)，由“WAVE　GND”端口輸出，其穩(wěn)定可調(diào)的頻率范圍在5KHz－100KHz之間變化。電路原理圖如圖1.7所示：

8．音頻放大模塊

該音頻放大模塊采用LM386芯片作為音頻的功率放大，音頻信號(hào)由“SPK IN”端口輸入，信號(hào)的輸出由“SPK　OUT”端口輸出，只要在“SPK　OUT”接一個(gè)喇叭即可。具體的電路原理圖如圖1.8所示：

圖1.8

9．模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊

系統(tǒng)板上的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0809芯片，組成8路8位的A/D轉(zhuǎn)換，8路模擬電壓的輸入由IN0－IN7的端口輸入，控制ADC0809芯片工作的控制信號(hào)由“CLK　OE　EOC　ST　A2　A1　A0”端口輸入，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)從D0－D7的端口輸出。具體的電路原理圖如圖1.9所示：

10．動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示模塊

該系統(tǒng)中采用8位的動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示，控制數(shù)碼顯示的數(shù)據(jù)由兩部分組成，一部分為筆段亮滅控制的信號(hào)輸入由“A　B　C　D　E　F　G　H”端口輸入，而控制位顯示的控制信號(hào)由“S1　S2　S3　S4　S5　S6　S7　S8”端口輸入，同時(shí)該動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示采用共陰數(shù)碼管；具體的電路原理圖如圖1.10所示：

11．四路靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊

在該模塊中，每一路端口對(duì)應(yīng)著一個(gè)具體的數(shù)碼管，具體的電路原理圖如圖1.11所示：

12．8X8點(diǎn)陣模塊

該系統(tǒng)板上提供了8X8點(diǎn)陣模塊，用于理解單片機(jī)是如何控制點(diǎn)陣數(shù)碼管的工作過程，它有兩個(gè)輸入控制端口，對(duì)于點(diǎn)陣數(shù)碼管有行和列之分，這兩個(gè)端口分別控制它們的行和列，“DR1－DR8”為8X8點(diǎn)陣模塊的行信號(hào)控制端口，“DC1－DC8”為8X8點(diǎn)陣模塊的列信號(hào)控制端口。具體的電路原理圖如圖1.12所示：

13．八路發(fā)光二極管指示模塊

該模塊采用8個(gè)發(fā)光二極管作為指示信號(hào)作用，即可以用排線來控制，也可以單個(gè)地控制每個(gè)發(fā)光二極管的亮滅，當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，發(fā)光二極管亮，為高電平時(shí)，發(fā)光二極熄滅；控制電平的輸入由“L1－L8”輸入。電路原理圖如圖1.13

14．三八譯碼模塊

在系統(tǒng)板上提供了三八譯碼模塊，控制譯碼器譯碼信號(hào)由“C　B　A”端口輸入，譯出的控制信號(hào)由“Y0－Y7”輸出。電路原理圖如圖1.14

15．串并轉(zhuǎn)換模塊

該系統(tǒng)板上采用了四個(gè)74LS164（移位寄存器）作為串并轉(zhuǎn)換模塊，這四路串并轉(zhuǎn)換模塊已經(jīng)級(jí)連起來。串行數(shù)據(jù)從“RXD　TXD”端口輸入；具體的電路原理圖如圖1.15所示：

圖1.15

16．?dāng)?shù)模轉(zhuǎn)換模塊

系統(tǒng)板上的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用了8位的D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832來完成數(shù)模轉(zhuǎn)換過程，DAC0832是電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換芯片，因此，后面接有集成運(yùn)放LM358來完成電流到電壓的轉(zhuǎn)換。其中的數(shù)字信號(hào)的輸入從“D0－D7”端口輸入，控制DAC0832工作的控制信號(hào)由“WR　CS”端口輸入，模擬量的輸出從“AOUT”端口輸出，由于LM358工作在雙電源條件下，因此要給LM358加入±12V電壓，從“＋12V　GND　－12V”端口加入。具體的電路原理圖如圖1.16所示：

17．單片機(jī)系統(tǒng)

該系統(tǒng)板上的單片機(jī)系統(tǒng)把全部的I/O端口資源提供出來，因此，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，可以靈活地組合成不同的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，該單片機(jī)采用12MHz晶振，具體的電路原理圖如圖1.17所示：

18．四路撥動(dòng)開關(guān)模塊

開關(guān)控制信號(hào)由“K1　K2　K3　K4”端口輸出，具體的電路原理圖如圖1.18所示：

圖1.18

19．分頻模塊

該系統(tǒng)板上的分頻電路采用2片74LS74來完成最大16分頻，輸入的時(shí)鐘信號(hào)由“CK IN”端口輸入，經(jīng)過2片74LS74分頻后的信號(hào)分別由“/1 /2 /4 /8 /16”端口輸出，分別表示未分頻，2分頻，4分頻，8分頻，16分頻；具體的電路原理圖如圖1.19所示

圖1.19

20．四路單總線模塊

為了適應(yīng)新技術(shù)的需要，增加1－Wire總線接口，在本系統(tǒng)板上提供了四路1－Wire總線接口，數(shù)據(jù)傳輸通過“DQ1　DQ2　DQ3　DQ4”端口來完成；具體的電路原理圖如圖1.20所示：

21．二線總線模塊（I2C總線）

為了適應(yīng)新技術(shù)的需要，增加了2路I2C總線接口，適用8腳的I2C總線芯片，左邊的“PIN1 PIN2 PIN3 PIN4 PIN5 PIN6”與上面的接口連接，右邊的“PIN1 PIN2 PIN3 PIN4 PIN5 PIN6”與下面的接口連接；具體的電路原理圖如圖1.21所示：

22．獨(dú)立式鍵盤模塊

鍵盤是人機(jī)通信不可缺少的部件，獨(dú)立式鍵盤是最基本的一種鍵盤方式，在本系統(tǒng)中提供了四個(gè)獨(dú)立式按鍵；具體的電路原理圖如圖1.22所示：

23．4×4行列式鍵盤模塊

行列式鍵盤也即矩陣式鍵盤，它由行和列組成，在每個(gè)行列的交叉點(diǎn)上放置一個(gè)按鍵，這樣4×4行列式鍵盤共需要16個(gè)鍵盤組成；具體的電路原理圖如圖1.23所示：

圖1.23

24．32KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊

為了適應(yīng)大容量的數(shù)據(jù)處理的需要，在系統(tǒng)板上加入了32KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），數(shù)據(jù)總線從“D0－D7”的端口輸入，高8位地址總線從“A8－A15”端口輸入，控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫控制信號(hào)從“ALE　CS　WR　RD”端口輸入，具體的電路原理圖如圖1.24所示：