新型ｍｃｓ５１实验设备的研究与探索论文

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1、新型ＭＣＳ５１实验设备的研究与探索论文.freelCS-51为核心的产品最多,本文讨论了国内几款MCS-51系列单片机实验设备存在的缺陷,同时也提出了自己的设计方案,为新一代设备的问世提供参考。【关键词】单片机实验设备目前,虽然单片机家族的成员种类繁多,但MCS-51系列单片机依旧占领着工业测控和自动化工程应用的主要市场,是国内单片机应用领域中的主流,这一客观事实决定了全国各大高校的单片机类教材仍以MCS51系列单片机为主,同时MCS51单片机教学和实验设备也得到了相当迅速的发展。一、现有实验设备状况和特点1.上海杭虹公司生产的ADEK单片机实验系统价格十分昂贵,约

2、为五千元左右,且需外接一个稳压电源,体积也相当庞大。开发环境仅支持汇编语言编程,不支持C语言。2.浙江启东计算机有限公司生产的DAIS80958B+实验系统,.freelCS51教学实验设备的设计探索1.确定设计方案要保留典型的功能接口作为对传统实验项目的兼容,去除功能陈旧而失去了实际意义和使用价值的功能接口,减少空间的浪费。实验设备上多设计一些数字化传感器功能接口,顺应数字化的发展趋势,而且实用价值高,性价比高。采用的单片机作为系统处理器的核心,需要它可以通过串行口或ISP等方式从计算机上进行程序,简化开发过程。这样的单片机已经问世许多年,如STC89C系列单片机

3、采用串行口程序,AT89S系列单片机采用ISP方式程序,它们都是51系列的兼容单片机。采用KEILC编程调试环境,打破编程语言的局限。SST89E564RD等SST系列的几款单片机不仅可以兼容51系列单片机,而且可以通过串行口与PC机相连,使用KEILC编程调试环境进行单步运行、跟踪等仿真调试,十分方便。2.系统设计在完成相同功能的前提下,采用性价比高的元器件替换或改变设计方法,以降低生产成本。虽说减小体积与增加功能接口是矛盾的,但功能接口尽量采用串行的,数字的接口,再加上使用贴片技术,可以使得在有效的空间内增加功能接口的数量。采用体积小的有绝缘外壳的开关稳压电源为

4、设备供电,更便于管理,而且安全性高,价格便宜,便于更换,这种电源在损坏的过程中不会打火,直接内部击穿烧成断路,无电压输出。3.编写使用说明书,实验参考程序,和实验指导手册除了编写文本说明书、手册外,还应该配备视频手册(即视频光盘),包括使用方法、注意事项、实验操作过程、实验成果演示等。归根结底,本人呼吁,各高校应大力鼓励自研设备,即加强了教师队伍的科研能力,又能节省一批相当可观的开支。在单片机实验设备上,我建议用自研的开发板代替实验箱。我们的实验室已经用自研的设备“武装”了两年多,从实际使用效果上看它主要有以下好处:(1)占用空间极小。40套自研的实验设备罗列在一起

5、仍不及过去一台实验箱的使用面积和占地空间。所以更便于保存。再加上设备是自研的,维修起来更加容易,大幅度降低投入成本,大大减少后期维护成本。(2)学生的学习效果更好。因为在实验箱上做实验多以验证性实验为主,效果不直观,还总会出现学生做完了实验还不知道自己在干什么,做了有什么用。而在开发板上做实验就向自己在搞研发一样,极大地提高了学生学习的积极性,实验目的明确,实验效果好。(3)性价比高。每套设备的投入成本不及购买实验箱投入成本的十分之一,就是因为投入成本小,所以随着电子器件的层出不穷而可以不断的更新。甚至我们的学生在做过实验以后,都要自己购买,更多的是自己DIY一套与

6、实验相同的实验设备,这远比课堂上的教学效果好上许多。四、结语总之,设计一款性价比高,且系统上各个功能模块既体现出了现代特色又与教材紧密相结合,能够做到对传统实验设备和实验项目的兼容,又有其现代的实际应用特性,既安全又操作比较灵活,且能够一机多用的实验教学设备,是完全有必要的,它存在十分广阔的发展前景。