[实用新型]一种51单片机综合训练系统

说明书

技术领域

本实用新型属于教学实验器材领域，更具体地说，涉及一种51单片机综合训练系统。

背景技术

很多大学的机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、自动化、电子科学与技术、电子信息工程、通信工程、计算科学与技术等本科专业都开设了《单片机原理与应用》、《嵌入式系统》等硬件类课程，这是符合市场需求的，但是，与这些课程配套的大多数实验仍然在实验箱上进行的，这是远远不够的。在实验箱上做实验存在如下缺点：

(1)学生对硬件系统的总体结构了解不够，对接口技术涉及不多。在实验箱上做实验，硬件系统的构建主要是通过连线实现的，学生只需按照实验指导书所指定的步骤，一步一步地把系统中应该连接在一起的端口用导线连接起来就可以了，这样就造成了很少有学生去钻研该系统的电路原理图，更不用说去研究这些接口连接所依据的基本原理了，而这些都是进行微控制系统设计与实现所必需的。

(2)学生对软件系统的结构与程序流程理解不深，程序代码编写能力训练不足。在实验箱上做实验，为了使学生能够在有限的时间内完成实验，提高实验的成功率，对于某个微控制系统，实验指导书一般都提供与硬件系统相对应的程序代码，学生只需在Keil C等程序编译平台上编译、调试、运行程序就可以了。在这种实验方式下，学生一般不会自己动脑筋编写程序代码，更谈不上主动提高基于硬件系统的软件设计能力了。

(3)学生对系统的概念缺乏整体认识。由于硬件系统和软件系统都可以依赖于他人，因此，学生没有必要从宏观角度去思考微控制系统的整体结构，也没有必要从微观角度去深入研究微控制系统的局部细节。这样，他们就不可能完整地建立起一个微控制系统的概念。

总之，在实验箱上做实验，学生所做的只是重复别人已经做过的实验过程，而对微控制系统设计与制作的整个过程缺乏了解，在微控制系统设计与实现方面得不到有效的锻炼，虽然学生最后看到了预期的实验结果，但是，他们的收获其实并不大。如果让他们自己设计与实现一个微控制系统，他们一定会茫然无措，无从下手。

申请人认为，在《单片机原理与应用》、《嵌入式系统》等基于硬件的课程中，应该让学生多接触实物，亲自操作，在实践的基础上牢固掌握所学的知识，提高动手能力。特别是《单片机原理与应用》课程的实验，应该鼓励、指导每位学生做一个小系统。通过这样的训练，学生不但可以深刻理解单片机片内部部件的功能，而且可以在实际应用中利用汇编语言或C语言进行程序设计，还可以真正建立微控制系统的概念。而在基于实验箱的实验中，这些目标是不可能达到的。

为了克服在实验箱上做实验所存在的不足，我们设计并制作了51单片机综合训练系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种51单片机综合训练系统，帮助学生建立基于单片机的微控制系统的概念，提高学生的硬件设计与制作的能力，提高学生的软件设计与调试的能力，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

本实用新型技术方案一种51单片机综合训练系统，其特征在于，包括印刷电路板PCB，所述印刷电路板PCB上设置有最小系统、USB接口模块、键盘区域、显示模块和应用模块；

所述最小系统包括单片机CPU、上拉电阻、晶振电路和复位电路，

所述单片机CPU为51单片机，单片机CPU包括引脚VCC、P00～P07、P10～P17、P20～P27、P30～P37、EA、ALE、PSEN、RST、X1、X2、GND共40个引脚并全部引出，

所述上拉电阻PR0的引脚1与单片机CPU的VCC引脚连接，上拉电阻PR0的引脚2～9分别依次与单片机CPU的引脚P00～P07连接，

所述晶振电路包括晶振Y1和电容C1、电容C2，晶振Y1的两个引脚分别接在单片机CPU的X1和X2引脚上，同时，晶振Y1的两个引脚还分别通过两个电容C1、C2接地，

所述复位电路包括铝电解电容C3、电阻R1、电阻R2和按键K2，铝电解电容C3的负极与单片机CPU的RST引脚连接，铝电解电容C3的正极及电阻R1的一端均与VCC相连接，电阻R1的另一端与按键K2的一端连接，按键K2的另一端及电阻R2的一端均与单片机CPU的RST引脚相连接，电阻R2的另一端接地；

所述USB接口模块包括USB接口驱动芯片U1、5芯插头JP3、电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8、晶振Y3、电容C7、电容C8、电容C10、电容C11、电容C12、按键K1、发光二极管D1，