單片機創(chuàng)新實驗開發(fā)實訓裝置進行單片機技術(shù)的改革是專門為用戶解決疑難問題的，非常具有代表性，在客戶進行產(chǎn)品選型前，我們一般建議用戶先看下單片機創(chuàng)新實驗開發(fā)實訓裝置進行單片機技術(shù)的改革。這樣能對用戶選型有非常大的幫助。
《單片機應用技術(shù)》作為一門重要的技術(shù)基礎課程在電子類專業(yè)中廣泛開設。這門極其具有實用性和抽象性的課程若采用傳統(tǒng)的模式開展教學，多數(shù)學生聽完該課程后只會對單片機有一個粗淺的認識，離真正應用有很大的差距。如何在傳統(tǒng)教學模式的基礎上進行改革，讓他們真正掌握單片機的使用方法，這些問題成為教師們在教學中關注的焦點。本文結(jié)合筆者多年的教學實踐，探討單片機的教學改革。
我們的教學是基于單片機產(chǎn)品開發(fā)典型工作過程來實施的，每個實施階段都有不同的教學方法。
最初在進行單片機教學時，采用實驗箱教學，學生只需要連接幾根線，編幾行程序，會看實驗結(jié)果。現(xiàn)在我們提供開放的創(chuàng)新實驗環(huán)境，真正讓學生的動手能力和創(chuàng)新能力在實驗室中得到充分的鍛煉和提高。我們成立了單片機智能開發(fā)部，實驗室配備學生創(chuàng)新所必需的工具和儀器，比如：單片機創(chuàng)新實驗開發(fā)實訓裝置，制作電路板用的雕刻機或熱轉(zhuǎn)印機，打孔用的電鉆，焊接用的烙鐵，還有仿真器、編程器、示波器、萬用表、信號發(fā)生器等。能夠提供學生設計所需要的常用芯片和元器件。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
實驗開發(fā)系統(tǒng)集實驗桌、綜合實驗平臺等于一體，綜合實驗平臺采用集成一體化設計，也可以通過總線插座擴展一些新的實驗。
二、系統(tǒng)性能
是國內(nèi)首款將工業(yè)組態(tài)軟件應用于單片機控制系統(tǒng)中，直觀形象地展示實際自動控制工業(yè)場景。平臺主要用于單片機基礎應用技術(shù)和綜合應用技術(shù)，包含有單片機原理、各類控制技術(shù)、各種數(shù)據(jù)通信技術(shù)、系統(tǒng)設計技術(shù)。向用戶提供眾多外圍器件和設備接口，可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術(shù)，充分了解和掌握當今單片機領域流行的各種外設器件應用。同時學習工業(yè)組態(tài)軟件的編程和控制技術(shù)（總線控制和位控制），把學生培養(yǎng)成為優(yōu)秀的應用型人才，以適應不斷創(chuàng)新的社會需求。
三、主要技術(shù)指標
1、實驗桌：
2、電源
電源輸入：二相三線，交流220V±10%，50HZ
電源輸出：二相三線交流220V±10%/50HZ 輸出，用于電腦和測量儀器的供電。
3、裝置容量：≦1KVA
4、外型尺寸：參考值1500×700×1300
5、工作環(huán)境：溫度-10°C ～ +40°C,相對濕度85%（25C）
6、安全保護：接地保護，漏電保護（動作電流＜30mA），過載保護
7、實驗桌體：實驗桌為鐵和鋁合金臺架結(jié)構(gòu)，絕緣面板，桌面為防火、防水、耐 磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅固，造型美觀大方。臺體下部設有電腦主機柜、鍵盤架，另設有一個儲物柜，用于放置配件、工具及資料等。
四、詳細硬件技術(shù)參數(shù)
1、 實驗屏
1）單色流水燈模塊：8 個高亮綠色貼片 0805封裝 LED 燈
2） 雙色流水燈模塊：6 個高亮直插 LED燈，紅黃綠三種顏色
3） 雙色LED燈模塊：紅綠雙色直插LED 燈
4） 8 位數(shù)碼管模塊：2 個四位一體共陽極數(shù)碼管，2個74HC595 驅(qū)動芯片。
5） 1 位數(shù)碼管模塊：1 個 8 段數(shù)碼管，共陽極，0.56 英寸
6） 紅綠雙色點陣模塊：3 個74HC595 驅(qū)動芯片，一個紅綠雙色點陣顯示屏。
7） LCD1602 液晶屏模塊：標準 LCD1602 液晶屏接口，1 個帶背光的 LCD1602 液晶屏。
8） LCD12864 液晶屏模塊：標準LCD12864 液晶屏接口，支持串行、并行液晶屏(選配）。
9） OLED 顯示模塊：0.96 寸 OLED 液晶屏，128*64 顯示(選配）。
10）TFT 彩屏模塊：彩屏接口支持8 位、16 位TFT ，支持觸摸屏控制，帶背光開關。配套 2.8 寸彩屏，帶觸屏功能，262K 色，8 位數(shù)據(jù)端(選配）。
11）8 個獨立按鍵：8 個貼片獨立按鍵，帶上拉電阻
12）4X4 矩陣鍵盤：4 行 4 列矩陣鍵盤，共 16 個貼片按鍵，帶上拉電阻。
13）五向搖桿：一個五向搖桿，具有上、下、左、右、中五個方向。
14）蜂鳴器模塊：無源蜂鳴器
15）DS1302 時鐘模塊：DS1302 芯片，SOP8 封裝，模塊帶后背電池座。
2、 傳感器模塊
1）兩路DS18B20 模塊：兩路 DS18B20 溫度傳感器接口
2） 光敏傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED燈，支持光敏二極管、光敏電阻等光電開關器件。
3）火焰?zhèn)鞲衅髂K：集成 LM393 比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持火焰?zhèn)鞲衅鳌?span>
4）霍爾傳感器模塊：集成 LM393 比較器，基準電壓可調(diào)電阻、模擬量輸出接口、數(shù)字量輸出接口、模擬量指示LED 燈，支持霍爾傳感器。
3、電器控制模塊
1）路直流電機接口：ULN2003 驅(qū)動芯片，貼片SOP16 封裝。一路可調(diào)速直流電機接口； 一路可調(diào)速、可調(diào)向雙功能電機接口
2）2路步進電機接口：2 個ULN2003驅(qū)動芯片，貼片SOP16 封裝。兩個標準5線4相步進電機接口
3）2路繼電器：ULN2003 驅(qū)動芯片，SOP16 封裝。兩個5V 繼電器，兩個3P 接線端子。
4、 數(shù)據(jù)傳輸、存儲模塊
1）2路串口：SP3232 芯片，SOP16 封裝，+3.0v-+5V 工作電壓，公頭串口座一個，母頭串口座一個，狀態(tài)指示燈4 個。
2）AT24C02 存儲模塊：AT24C02 芯片，SOP8 封裝
3）模擬量輸入模塊：0V-5V 輸入可調(diào)，0R-10K 電阻值可調(diào)。
4）串轉(zhuǎn)并模塊：74HC164 芯片，SOP14 封裝
5）并轉(zhuǎn)串模塊：74HC165 芯片,SOP16 封裝
6）SD 卡模塊：標準SD卡卡槽，SPI 控制，4-bit 傳輸模式
7）MAX485 模塊：MAX485 芯片，1 組 2P 接線端子輸出，1 組插針輸出。
8）紅外發(fā)射模塊：紅外發(fā)射二極管
9）紅外接收模塊：HX838 紅外一體化接收頭
10）PCF8591 AD/DA 模塊：PCF8591 芯片，SOP16W封裝，4路模擬量輸入，1 路模擬量輸出，IIC通信。
11）鎖存器模塊：74HC573 鎖存芯片，兼容標準CMOS
12）三八譯碼器：74LS138 芯片，TTL 電平
13）核心板擴展接口：接口插座29P 兩排，IO 擴展插針 28P 兩排
5、電源模塊
1）3V3 電源電路：LM1117-3V3 穩(wěn)壓芯片
2）1V8 電源模塊：LM1117-1V8 穩(wěn)壓芯片
3） 電源引出：GND/5V/3V3/1V8 電源各一組，每組 6 路引出
4）模塊名稱：USB 接口，mini USB,A 型母頭，D+ ，D-
5）自恢復保險絲：斷開電流300ma
五、可以實現(xiàn)的實驗項目
1、實驗箱底板功能
1) 可以實現(xiàn)跑馬燈、流水燈實驗
2) 可以實現(xiàn)彩色流水燈、交通燈實驗
3) 可以實現(xiàn)紅、綠兩種顏色顯示。
4) 可以實現(xiàn)電子鐘顯示、數(shù)碼管多位顯示、74HC595 驅(qū)動等實驗。
5) 可以實現(xiàn)1 位數(shù)碼管顯示實驗
6) 可以做雙色點陣屏顯示實驗，滾動、靜態(tài)顯示字符、漢字符號等。
7) 可以實現(xiàn)LCD1602 液晶屏顯示實驗，可以顯示字符、數(shù)字等。
8) 可以實現(xiàn) LCD12864 液晶屏顯示實驗，可以顯示漢字、字符、數(shù)字
9) 可以實現(xiàn)OLED 顯示實驗，可以顯示 4 行漢字，可以顯示圖片。
10) 可以實現(xiàn)TFT 彩屏圖像、文字顯示。可以做人機交互界面。
11) 可以實現(xiàn)按鍵控制、外部中斷等實驗。
12) 可以實現(xiàn)矩陣鍵盤實驗，可用作控制、教學實驗等
13) 可以用作游戲控制桿、實現(xiàn)獨立按鍵等功能。
14) 可以實現(xiàn)音樂播放、報警提示等
15) 可以實現(xiàn)電子表、萬年歷實驗。
2、傳感器模塊功能
1) 可以實現(xiàn)溫度測量。
2) 可以實現(xiàn)光電開關實驗。
3) 可以實現(xiàn)火災報警、火焰檢測等實驗。
4) 可以實現(xiàn)測速、電磁檢測等實驗。
3、電器控制模塊功能
1) 可以實現(xiàn)直流電機調(diào)速、調(diào)向的驅(qū)動實驗。
2) 可以實現(xiàn)步進電機調(diào)速、調(diào)向、調(diào)角度的驅(qū)動實驗。
3) 可以實現(xiàn)繼電器控制實驗。
4、數(shù)據(jù)傳輸、存儲模塊功能
1) 可以實現(xiàn)串口通信，TTL 轉(zhuǎn) RS-232 實驗。
2) 可以實現(xiàn)外部存儲、IIC 總線學習
3) 可以作為AD 轉(zhuǎn)換等實驗的模擬量輸入。
4) 可以實現(xiàn)串行轉(zhuǎn)并行實驗，可以擴展IO。
5) 可以實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串行的實驗
6) 可以實現(xiàn) SD 卡的讀寫、文件系統(tǒng)的學習實驗。
7) 配合多組 485 模塊，可以進行 485 通訊實驗
8) 可以發(fā)射不同載波頻率的紅外信號。
9) 可以實現(xiàn)紅外接收解碼實驗。
10) 可以實現(xiàn)AD/DA 兩種轉(zhuǎn)換。
11) 可以實現(xiàn)8 位數(shù)據(jù)鎖存實驗，可以做 CPU 與外圍模塊的驅(qū)動、緩沖模塊
12) 可以 IO 擴展，學習譯碼實驗。
13) 擴展多種配套核心板、DIY 核心板
5、電源模塊功能
1) 可以輸出+3.3V 電壓
2) 可以輸出+1.8V 電壓
3) 可以作為外接模塊的電源引出腳
4) 底板供電電源、USB 通信接口。
5) 可以實現(xiàn)紅外接收解碼實驗。