一种掌上智能控制系统开发装置的制作方法
专利名称：一种掌上智能控制系统开发装置的制作方法
技术领域：
本发明属于单片机技术应用领域，是一种基于单片机的智能控制系 统开发装置。
。
背景技术：
随着电子技术的不断发展，特别是微处理器的广泛应用以及硬件可 编程技术的不断成熟，以单片机编程控制的智能系统越来越受到欢，， 融入智能控制技术成为各种电子产品新的创新点。学习并掌握单片机智 能控制技术成为大专院校电子信息、自动控制相关专业学生的必修内容， 甚至成为就业的金饭碗。无论是学习单片机技术还是运用单片机技术开 发新产品，往往都需要一个开发平台，市场上这样的平台一般功能专一，
只能针对特定对象适用，比如DE2多媒体开发板，主要用来开发多媒体 数字娱乐产品，价格昂贵，学习门槛高，不适合初学者使用，特别是没 有一种整合了低端单片机和CPLD技术的通用平台。
曰
发明内容
本发明的目的就是要克服现有同类技术功能专一，结构复杂、技术 性能高、价格昂贵、学习门搵高的问题，提供一种整合单片机技术和CPLD 技术的掌上智能控制系统开发装置，以适合大专院校电子信息、自动控 制相关专业学生自主学习用，是可以背在书包里的学习板，也可以作为 一般控制系统的核心板使用。
本发明包括电路板及安装在电路板上的单片机和各种扩展接口 ，其 特征在于釆用单片机加复杂的可编程逻辑器件CPLD结构，且与单片机相连的有发光二极管、蜂鸣器、继电器、AD/DA、实时时钟、红外接收、 232接口、按键，与CPLD相连的有数码管、LCD、 JTAG下载接口；单片 机选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，CPLD选择EPM6064或 ATF1504;该装置还集成了 5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块 供电，电源可外接DC9V电源，也可以直接从计算机USB 口取电。
本发明中所述单片机与CPLD之间釆用三总线接口 ，数据总线既单片 机PO 口同CPLD —般10 口相连，控制总线包括单片机读写控制信号Rd 和Wr,以及地址锁存信号ALE和地址总线A15分别与CPLD的全局输入 引脚相连，包括全局时钟输入GCLK1，全局清零输入GCLRn,全局使能 输入OEl, 0E2。
本发明中所述单片机釆用ISP编程，CPLD采用JTAG接口编程。 本发明中所述单片机和CPLD选用PLCC (PlastIC Leaded Chip
Carrier)封装，使得电路印刷板紧凑，选用PLCC脚座，芯片更换容易。 本发明改进后具有以下特点
a. 整合了单片机和CPLD技术，功能强大，应用市场广阔；
b. 体积小，便于携带，制造成本低；
c. 关键部件采用可置换结构，便于更换。
卿
图1是本发明系统结构框图2是本发明PCB布局图3是本发明单片机与CPLD总线接口示意图4是本发明总线结构框图5是本发明电路原理(E)
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述系统结构框图如图l所示，实际电路印刷板PCB布局参见图2，电 路原理图参见图5。本发明采用单片机(14)加复杂的可编程逻辑器件 CPLD (13)结构，且与单片机P1 口相连的有8只发光二极管(21)、蜂 鸣器(23)、温度传感器(19)、继电器(5) 、 AD (16) 、 'DA (15), 除发光二极管直接连接外，其它连接可以通过跳线(22)断开，与单片 机P4 口相连的有实时时钟(4)、红外接收(IO),与单片机P3口相连 的有232接口 (9)、按键(18)，与单片机PO、 P2 口相连的有CPLD(13) 和LCD(l) (20);与CPLD相连的有数码管(2)、 LCD接口 (1) (20)、 JTAG下载接口 (11)。单片机通排针(17)扩展引脚，CPLD通过排针(12) 扩展引脚。该装置还集成了 5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块 供电，电源可从接口 (8)外接DC9V电源，也可以直接从USB接口 (7) 与计算机USB相连取电。
在本发明中
单片机型号选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，复杂的可编 程逻辑器件CPLD型号选择EPM6064或ATF1504,两者采用PLCC-44封装， 使得电路印刷板PCB布局紧凑，实际尺寸为120mmx 80mmx 15mm,体积 小巧，携带方便。
单片机与CPLD采用总线接口方式，参见图3,数据总线既单片机PO 口同CPLD —般10 口相连，完成数据和低8位地址传送；控制总线包括 单片机读写控制信号Rd ( P3. 7 )和Wr ( P3. 6 ),以及地址锁存信号ALE (Address Lock Enable)和地址总线A15 (P2. 7)与CPLD的全局输入 引脚相连，包括全局时钟输入GCLK1，全局清零输入GCLRn,全局使能 输入OEl, 0E2。这种总线结构原理框图如图4所示，单片^L通过三总线 与CPLD连接后，由CPLD完成地址锁存，地址译码，以及单片才几与外围 其它对象之间的逻辑时序匹配电路接口设计。这种接口极大的增强了系统的可扩展性，为设计复杂控制系统奠定了坚实的基础，拓展了该板的 功能。
权利要求
1. 本发明公布了一种掌上智能控制系统开发装置，包括电路板及安装在电路板上的单片机和各种扩展接口，其特征在于采用单片机加复杂的可编程逻辑器件CPLD结构，且与单片机相连的有发光二极管、蜂鸣器、继电器、AD、DA、实时时钟、红外接收、232接口、按键、温度传感器，与CPLD相连的有数码管、LCD接口、JTAG下载接口；单片机选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，CPLD选择EPM7064或ATF1504；该装置还集成了5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块供电。
2. 如权利要求1所述的掌上智能控制系统开发装置，其特征在于 单片机与CPLD之间采用三总线接口 ，数据总线既单片机PO 口同CPLD 一般IO口相连，控制总线包括单片机读写控制信号Rd和Wr,以及地址 锁存信号ALE和地址总线A15分别与CPLD的全局输入引脚相连，包括全 局时钟输入GCLK1,全局清零输入GCLRn,全局^f吏能输入OEl， 0E2。
3. 如权利要求l所述的掌上智能控制系统开发装置，其特征是单 片机采用ISP编程，CPLD釆用JTAG接口编程。
4. 如权利要求l所述的掌上智能控制系统开发装置，其特征是单 片才几和CPLD选用PLCC (PlastIC Leaded Chip Carrier)封装。
全文摘要
本发明公布了一种掌上智能控制系统开发装置，包括电路板及安装在电路板上的单片机和各种扩展接口，其特征是采用单片机加CPLD结构，与单片机相连的有发光二极管、蜂鸣器、温度传感器、继电器、AD/DA、实时时钟、红外接收、232接口、按键，与CPLD相连的有数码管、LCD、JTAG下载接口；单片机选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，CPLD选择EPM6064或ATF1504；该装置还集成了5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块供电，本发明设计合理，结构简单，体积小巧，携带方便，特别适合大专院校电子信息、自动控制相关专业学生自主学习用，是可以背在书包里的学习板，也可以作为一般控制系统核心板使用。
文档编号G09B25/02GK101470989SQ200710168990
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者田开坤 申请人:湖北师范学院
技术领域：
本发明属于单片机技术应用领域，是一种基于单片机的智能控制系 统开发装置。
。
背景技术：
随着电子技术的不断发展，特别是微处理器的广泛应用以及硬件可 编程技术的不断成熟，以单片机编程控制的智能系统越来越受到欢，， 融入智能控制技术成为各种电子产品新的创新点。学习并掌握单片机智 能控制技术成为大专院校电子信息、自动控制相关专业学生的必修内容， 甚至成为就业的金饭碗。无论是学习单片机技术还是运用单片机技术开 发新产品，往往都需要一个开发平台，市场上这样的平台一般功能专一，
只能针对特定对象适用，比如DE2多媒体开发板，主要用来开发多媒体 数字娱乐产品，价格昂贵，学习门槛高，不适合初学者使用，特别是没 有一种整合了低端单片机和CPLD技术的通用平台。
曰
发明内容
本发明的目的就是要克服现有同类技术功能专一，结构复杂、技术 性能高、价格昂贵、学习门搵高的问题，提供一种整合单片机技术和CPLD 技术的掌上智能控制系统开发装置，以适合大专院校电子信息、自动控 制相关专业学生自主学习用，是可以背在书包里的学习板，也可以作为 一般控制系统的核心板使用。
本发明包括电路板及安装在电路板上的单片机和各种扩展接口 ，其 特征在于釆用单片机加复杂的可编程逻辑器件CPLD结构，且与单片机相连的有发光二极管、蜂鸣器、继电器、AD/DA、实时时钟、红外接收、 232接口、按键，与CPLD相连的有数码管、LCD、 JTAG下载接口；单片 机选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，CPLD选择EPM6064或 ATF1504;该装置还集成了 5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块 供电，电源可外接DC9V电源，也可以直接从计算机USB 口取电。
本发明中所述单片机与CPLD之间釆用三总线接口 ，数据总线既单片 机PO 口同CPLD —般10 口相连，控制总线包括单片机读写控制信号Rd 和Wr,以及地址锁存信号ALE和地址总线A15分别与CPLD的全局输入 引脚相连，包括全局时钟输入GCLK1，全局清零输入GCLRn,全局使能 输入OEl, 0E2。
本发明中所述单片机釆用ISP编程，CPLD采用JTAG接口编程。 本发明中所述单片机和CPLD选用PLCC (PlastIC Leaded Chip
Carrier)封装，使得电路印刷板紧凑，选用PLCC脚座，芯片更换容易。 本发明改进后具有以下特点
a. 整合了单片机和CPLD技术，功能强大，应用市场广阔；
b. 体积小，便于携带，制造成本低；
c. 关键部件采用可置换结构，便于更换。
卿
图1是本发明系统结构框图2是本发明PCB布局图3是本发明单片机与CPLD总线接口示意图4是本发明总线结构框图5是本发明电路原理(E)
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述系统结构框图如图l所示，实际电路印刷板PCB布局参见图2，电 路原理图参见图5。本发明采用单片机(14)加复杂的可编程逻辑器件 CPLD (13)结构，且与单片机P1 口相连的有8只发光二极管(21)、蜂 鸣器(23)、温度传感器(19)、继电器(5) 、 AD (16) 、 'DA (15), 除发光二极管直接连接外，其它连接可以通过跳线(22)断开，与单片 机P4 口相连的有实时时钟(4)、红外接收(IO),与单片机P3口相连 的有232接口 (9)、按键(18)，与单片机PO、 P2 口相连的有CPLD(13) 和LCD(l) (20);与CPLD相连的有数码管(2)、 LCD接口 (1) (20)、 JTAG下载接口 (11)。单片机通排针(17)扩展引脚，CPLD通过排针(12) 扩展引脚。该装置还集成了 5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块 供电，电源可从接口 (8)外接DC9V电源，也可以直接从USB接口 (7) 与计算机USB相连取电。
在本发明中
单片机型号选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，复杂的可编 程逻辑器件CPLD型号选择EPM6064或ATF1504,两者采用PLCC-44封装， 使得电路印刷板PCB布局紧凑，实际尺寸为120mmx 80mmx 15mm,体积 小巧，携带方便。
单片机与CPLD采用总线接口方式，参见图3,数据总线既单片机PO 口同CPLD —般10 口相连，完成数据和低8位地址传送；控制总线包括 单片机读写控制信号Rd ( P3. 7 )和Wr ( P3. 6 ),以及地址锁存信号ALE (Address Lock Enable)和地址总线A15 (P2. 7)与CPLD的全局输入 引脚相连，包括全局时钟输入GCLK1，全局清零输入GCLRn,全局使能 输入OEl, 0E2。这种总线结构原理框图如图4所示，单片^L通过三总线 与CPLD连接后，由CPLD完成地址锁存，地址译码，以及单片才几与外围 其它对象之间的逻辑时序匹配电路接口设计。这种接口极大的增强了系统的可扩展性，为设计复杂控制系统奠定了坚实的基础，拓展了该板的 功能。
权利要求
1. 本发明公布了一种掌上智能控制系统开发装置，包括电路板及安装在电路板上的单片机和各种扩展接口，其特征在于采用单片机加复杂的可编程逻辑器件CPLD结构，且与单片机相连的有发光二极管、蜂鸣器、继电器、AD、DA、实时时钟、红外接收、232接口、按键、温度传感器，与CPLD相连的有数码管、LCD接口、JTAG下载接口；单片机选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，CPLD选择EPM7064或ATF1504；该装置还集成了5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块供电。
2. 如权利要求1所述的掌上智能控制系统开发装置，其特征在于 单片机与CPLD之间采用三总线接口 ，数据总线既单片机PO 口同CPLD 一般IO口相连，控制总线包括单片机读写控制信号Rd和Wr,以及地址 锁存信号ALE和地址总线A15分别与CPLD的全局输入引脚相连，包括全 局时钟输入GCLK1,全局清零输入GCLRn,全局^f吏能输入OEl， 0E2。
3. 如权利要求l所述的掌上智能控制系统开发装置，其特征是单 片机采用ISP编程，CPLD釆用JTAG接口编程。
4. 如权利要求l所述的掌上智能控制系统开发装置，其特征是单 片才几和CPLD选用PLCC (PlastIC Leaded Chip Carrier)封装。
全文摘要
本发明公布了一种掌上智能控制系统开发装置，包括电路板及安装在电路板上的单片机和各种扩展接口，其特征是采用单片机加CPLD结构，与单片机相连的有发光二极管、蜂鸣器、温度传感器、继电器、AD/DA、实时时钟、红外接收、232接口、按键，与CPLD相连的有数码管、LCD、JTAG下载接口；单片机选择可在系统ISP编程的STC89C5X单片机，CPLD选择EPM6064或ATF1504；该装置还集成了5V稳压电源模块和USB电源接口为以上模块供电，本发明设计合理，结构简单，体积小巧，携带方便，特别适合大专院校电子信息、自动控制相关专业学生自主学习用，是可以背在书包里的学习板，也可以作为一般控制系统核心板使用。
文档编号G09B25/02GK101470989SQ200710168990
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者田开坤 申请人:湖北师范学院
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