任务4 认识基于单片机的传感器应用开发平台

对于许多小型智能仪器和仪表的开发而言,传感器是最重要的组成部件。而对于产品开发而言,最重要的是性能和价格比。因此,如何针对具体应用项目选择合适的单片机或者微控制器,也是学习传感器技术和应用的重要技能。下面介绍两款单片机教学和开发板,为后续章节的传感器应用开发制作项目提供指南,对于这两款教学板的具体使用方法,可以参阅本丛书的其他三本教材《基础机器人制作与编程》、《C51单片机应用与C程序设计》和《AVR单片机与小型机器人制作》。

1.BS2微控制器教学板

BS2微控制器教学板是从美国Parallax公司引进的机器人单片机控制教学板,如图1-5所示。

图1-5 BS2微控制器教学板

该教学版以BASIC Stamp微处理器作为该板的控制核心。通过一根Mini USB电缆与计算机相连接,即可完成下载程序和串口通信等功能。

该教学版提供了两种电源接入方式,使用6~9V直流电源供电;右上方提供了4组伺服电机的连接口、Mini USB接口、电源接口、LCD1602接口。在右边安装了41mm×34mm大小的面包板,结合提供的接口,可以在上面连接各种传感器;此外还提供了20PIN的排母接口,可以用来扩展新的面包板或更多的传感器模块。

BASIC Stamp微控制器是以PBASIC为编程语言,通过解释器对PBASIC应用程序进行解释执行的微型电脑(计算机)。它具有8路或16路I/O通道,每个I/O通道引脚可直接连接按钮开关、发光二极管(LEDs)、扬声器、电压计及许多其他TTL装置等。通过增加1~2个额外元器件,I/O引脚就可以连接到非TTL装置,如线圈、继电器等。BASIC Stamp由一个5V电压调节器、晶振器、Serial EEPROM及一个PBASIC解释器组成。PBASIC程序储存在非挥发性(断电后程序仍可保留)的Serial EEPROM内,解释器从EEPROM读取已储存的程序代码或将数据写进去。解释器每次读取一条指令,经过解释后对输入/输出引脚或本身内部结构进行适当的操作。PBASIC程序存储在EEPROM中,程序可无限地被重复修改及写入。

2.C51/AVR双单片机教学板

C51/AVR双单片机教学板涵盖了由“AT89S52”组成的51单片机最小系统和由“ATMEGA8”组成的AVR单片机最小系统,如图1-6所示,可以根据项目的需要灵活选择,即可以在一个平台上完成多种类型的基于单片机的应用开发项目。

图1-6 C51/AVR双单片机教学板

(1)主要特点。

① 通过两条跳线,实现51单片机和AVR单片机切换工作或同时工作。在一块控制板上完成AVR和C51间的异种单片机间通信实验。

② 配备各自独立的RS-232接口,实现与计算机串行通信的功能。

③ 配备各自独立的ISP接口,实现在系统编程。

④ 配备各自独立的20PIN排母接口,实现与其他设备如液晶屏、摄像头等套件的连接,从而完成更多任务。

⑤ 为每种单片机配备4组3PIN电机驱动接口,为机器人的伺服电机提供电源和驱动信号。

⑥ 提供47mm×36mm的实验面包板,结合单片机各I/O口,可搭建电路,或与其他传感器连接,完成更多的单片机实验。

(2)技术参数。

① 主控芯片:Atmel Atmega8和89S52。

② 编程开发环境:WinAVR(AVR)KEIL(51)。

③ 电源:6~9V直流电源。

④ 主芯片工作电压:4.5~5.5V。

⑤ 晶振:11.0592MHz(89S52)、4MHz(AVR)。

⑥ 尺寸:102mm×97mm。