SG-M520 多功能单片机实验开发系统实训箱

时间：2025-12-18 16:04:05

图为标配，带独立KeilC USB仿真器

一、系统简介
SG-M520 单片机实训箱是《MCS-51单片机原理与接口》《C8051嵌入式单片机控制技术》《自动化控制》《CPLD/FPGA技术》等课程教学的最佳配套实验设备。以小系统、多功能、易扩展为设计思想，系统的地址总线、数据总线、控制总线全部引出，对用户开放，并留有扩展单元（区），这样学校可以从需要出发，灵活选配各种扩展模块，为各类院校的教学实验、课程设计、毕业设计提供了良好的实验开发环境，也是科研、开发工作者的得力助手。

二、系统组成：

（1）硬件：

1	用户CPU（AT89S52），带仿真接口	21	I/O口扩展模块（74LS244、74LS273）
2	（1）ISP在线编程接口，标配ISP下载线和软件（2）USB转串口电路（CH340K）	22	蜂鸣器模块
3	单片机所有IO口，数据、地址线，及译码地址区	23	射极跟随器实验模块
4	译码、锁存单元（由CPLD芯片1016设计）	24	红外遥控接收实验模块（配红外遥控器）
5	扩展ROM（64K）、扩展RAM（32K）	25	单脉冲与固定时钟模块
6	扩展模块区（USB、网卡、CAN总线等）	26	DS18B20数字温度传感器模块
7	RS232串行通讯口	27	DAC0832数模转换模块
8	8251实验模块	28	模拟温度传感器实验模块
9	8253实验模块	29	压力传感器实验模块
10	8279实验模块	30	ADC0809模数转换模块
11	8255实验模块	31	12864 LCD液晶显示模块（可换162 LCD模块）
12	六位动态数码管实验模块	32	PWM转换模块
13	4*6矩阵键盘模块	33	LM386音频功放模块
14	8155实验模块	34	继电器模块
15	8位LED发光二极管输出模块	35	RS485通讯模块
16	8位开关量输入模块	36	直流电机模块（带霍尔传感器，可实现闭环调速）
17	8250实验模块	37	四相步进电机模块（带驱动电路）
18	16*16点阵实验模块	38	接触式IC卡实验模块（标配一块IC卡）
19	可调电压模块	39	标配超强Keil51仿真器（USB接口）
20	直流电源模块（提供+5V、+12V、-12V、GND）	40	配套附件实验接插线，排线，IC卡，红外遥控器，USB线，说明书，光盘资料(含详实的实验代码C与汇编程序)。

（2）电气性能与尺寸重量：

电气性能与尺寸重量
1	输入电源：AC 220V±10% 50HZ
2	输出电源：DC +5V/3A、+12V/0.5A、-12V/0.5A, 含瞬时短路保护和过流保护；
3	工作环境：温度-10~+40摄氏度相对湿度<85%（25摄氏度）海拔<4000m
4	装置容量：<0.5 KVA
5	重量：约5 KG
6	外形尺寸：520330140mm
7	安全保护：具有短路保护、自恢复功能，安全符合国家标准
8	箱体材料：采用轻便铝合金框架木箱作为实验仪机箱，美观大方，结实耐用。

（3）软件和程序：
系统配置98/2000/XP//WIN7/WIN10等操作平台的单片机仿真调试软件KEILC51 UV2 调试环境，支持汇编、C51语言编译、调试；单片机ISP在线下载软件；串口调试助手；取模软件等；随光盘配有全部的实验源程序和电子版实验指导书。

三、系统主要特点
（1）仿真器：系统标配有USB接口Keil51仿真器。
1、 Keil51仿真器是目前同行业功能完整，性能稳定，技术先进的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 调试环境支持单步、断点、随时可查看寄存器、变量、IO、内存内容。支持夭折功能可仿真各种51指令兼容单片机，ATMEL、WINBOND、PHILIPS、INTEL、SST、STC等等。
2、不占资源，无限制真实仿真（32个IO、串口、T2可完全单步仿真），真实仿真32条IO脚，包括任意使用P30和P31口。
3、 USB接口，无需外接电源和串口，即插即用，台式电脑、无串口的笔记本均适用。三CPU设计，采用仿真芯片＋监控芯片＋USB芯片结构，在仿真状态下仿真芯片被完全冻结，可以100%重现CPU所有特性，即总线I/O口。
4、下载仿真通讯急速115200BPS，也是KEIL支持的最高速度,相比以前版本提高一个数量级(10倍以上)，单步运行如飞。
（2）ISP在线下载：实验系统配有ISP在线下载接口，并标配USB接口下载电缆线，可直接烧录AT89S5X单片机和AVR单片机。
（3）配置USB转串口电路:可用于STC单片机在线下载和串行通讯实验。
（4）支持C8051F 单片机（SOC）扩展：选配C8051F扩展板和EC5仿真器，EC5型USB高速通讯仿真器，通过4脚的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在线系统调试、仿真；集成开发环境支持Silicon Labs IDE和KEIL C软件。
1、CPU:C8051F020。
2、22.1184MHz晶振。
3、标准JTAG接口，支持硬件仿真。
4、外部复位电路。
5、所有IO口均引出并加清晰标注。
6、可以与DICE-M520实验箱结合，实现超多外围功能。
（5）支持PIC单片机扩展：
通过选配件PIC模块可实现PIC单片机功能
1、CPU：PIC16F877A
2、4MHz晶振
3、标准6针ICSP接口，可以单片机进行编程与仿真。
4、所有IO口均引出。
5、外部复位电路。
6、可以与SG-M520实验箱结合，实现超多外围功能。
（6）支持AVR单片机扩展：
通过选配件AVR模块可实现AVR单片机功能
1、CPU:ATMEGA16。
2、8MHz晶振。
3、标准ISP下载接口。
4、外部复位电路。
5、标准JTAG接口，支持硬件仿真。
6、所有IO口均引出并加清晰标注。
7、可以与DICE-M520实验箱结合，实现超多外围功能。
（7）支持EDA(CPLD/FPGA)模块扩展：通过选配EDA扩展卡（标配JTAG下载线），实现CPLD/FPGA的实验、学习和开发，并和单片机系统共用硬件资源。
（8）实验开放性：实验电路单元尽可能独立开放,如开放式键盘, 开放式显示器,开放式串口等,为适应多种方式实验提供可能。
（9）二次开发：系统将地址总线、数据总线、控制总线全部引出，主机板留有扩展单元，通过单片机仿真器调试用户系统。
（10）二种工作方式：一是联PC机运行，在与上位软件联机的状态下，实现各种调试和行运的操作；二是脱机运行，系统配有管理监控，在无仿真器状态下，系统自动切换到脱机管理状态，用户可轻松调用EPROM中的实验程序完成实验。
(11) SG-DAQ数控式创新实验平台（选配模块，实验室配置1套）
SG-DAQ数控式创新实验平台，是将一些复杂的例如交通灯控制系统、四层电梯控制系统、刀库捷径选择等实验通过当前流行的二维动画技术制作出来，借助PC要资源，仿真实物的控制系统。通过USB接口电路，实现CPU（单片机）对虚拟被控对象的控制和双向通信。该实验平台形象生动、可操作性强、可实现复杂的闭环控制，大大提高学生的学习兴趣和创新思维。与传统的实物模型相比：性价比极高、无需后续的保养和维修、使用安全方便。目前该创新实验平台有15个典型的系统实验。

四、实验项目

软件实验（标配）
1. 清零程序	2. 拆字程序
3. 拼字程序	4. 数据区传送子程序
5. 数据排序实验	6. 查找相同数据个数
7. 无符号双字节快速乘法子程序	8. 多分支程序
9. 脉冲计数实验	10. 电脑时钟实验
硬件实验（标配）
11. P1口亮灯实验	12. P1口转弯灯实验
13. P3.3口输入，P1口输出实验	14. 工业顺序控制实验
15. 8255 A、B、C口输出方波实验	16. 8255 PA口控制PB口
17. 8255控制交通灯	18. 简单I/O扩展实验
19. A/D0809转换实验	20. D/A0832转换实验
21. 8279键盘显示实验	22. 通用打印机实验（自配）
23. 微型打印机打印实验（自配）	24. I2C储存卡读写实验
25. 继电器控制实验	26. 步进电机控制实验
27. 8253方波实验	28. 小直流电机闭环调速实验
29. 16*16 LED点阵显示实验	30. 128*64 LCD液晶屏显示实验
31. 8250可编程异步通讯接口实验	32. 8251可编程通讯接口实验
33. 单片机RS232/485串行发送实验	34. 单片机RS232/485串行接收实验
35. 单片机RS232/485与PC机通讯实验	36. DS18B20单总线温度测量实验
37. 红外线遥控收发实验	38. 温度传感器实验
39. 压力传感器实验	40. PWM脉冲宽度调制实验
41. 电子音乐演奏实验	42. 8155模块实验
43. 射极跟随器实验
SG-DAQ数控式创新实验平台（选配）（配置上位机仿真软件，1卡即可完成以下实验）
44. 机器人扫地雷实验（闭环实验）	45. 刀库捷径选择实验（闭环实验）
46. 四层电梯实验（闭环实验）	47. 四级传送带实验（闭环实验）
48. 邮件分拣实验（闭环实验）	49. 水塔水位控制实验（闭环实验）
50. 交流电机Y/△起动实验（闭环实验）	51. 交通信号灯实验（开环实验）
52. 步进电机实验（开环实验）	53. 舞台灯实验（开环实验）
54. LED数码管显示实验（开环实验）	55. 液体混合装置实验（开环实验）
56. 八通道逻辑分析实验（开环实验）	57. 温度压力实验（开环实验）
58. 连线自检实验（开环实验）
硬件实验（选配）
59. USB2.0通讯实验	60. CAN总线通讯接口实验
61. 以太网TCP/IP协议接口实验

五、实验所需仪器仪表（自行配置）
（1）必须配置：电脑；（2) 建议配置：万用表、示波器

六、传感器套件（选配）

创新实验模块列表
1	倾斜检测传感器模块	倾斜30~45度，开关量信号变化，低电平有效
2	凝露检测传感器模块	相对湿度达94％RH以上时，电阻将急速增加，到相对湿度在100％RH时，电阻值趋向∞
3	触摸检测传感器模块	触摸开关电极加放大、整形、比较电路，最终产生TTL信号
4	火焰检测传感器模块	火焰检测响应时间<1s；输出有效信号为低电平；灵敏度可调（精调）；
5	紫外检测传感器模块	检测紫外线的主要响应区域覆盖了长波紫外线 (UVA, 波段范围420 nm-320 nm) 和中波紫外线 (UVB, 波段范围 320 nm-275 nm ) 的波段范围。
6	气体检测传感器模块	适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置，探测可燃气体、烟雾300 to 10000ppm
7	振动检测传感器模块	双路信号输出:（1）TTL检测电平输出,灵敏度可调；模拟信号输出范围0~5V
8	超声波测距模块	工作电压 DC 5V 工作电流 15mA 工作频率 40kHz 最远射程 4m 最近射程 2cm 测量角度 15 度
9	数字光强度检测模块	供电电源：3-5v,光照度范围：0-65535 lx 传感器内置16bitAD转换器直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定不区分环境光源接近于视觉灵敏度的分光特性可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定标准NXP IIC通信协议
10	无线数据通讯模块	工作在2.4~2.5GHz 世界通用ISM 频段,无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockBurstTM 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器解调器、输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置。极低的电流消耗：当工作在发射模式下发射功率为-6dBm 时电流消耗为9.0mA，接收模式时为12.3mA。
11	人体红外感应模块	感应距离3~7 米,可通过电位器调节。感应时间0.5S～300S, 可通过电位器调节。
12	尘埃灰尘粉尘检测传感器模块	PWM 脉宽调制输出采用粒子计数原理可灵敏检测直径1 微米以上的粒子内置加热器可实现自动吸入空气

七、单片机项目实训包（用户根据需求选配）

序号	实训包名称	配件		说明
		配件名称	数量
1.	可燃气体报警仪	可燃气体检测模块	1	使用可燃气体传感器，调理电路进行信号调理，单片机根据信号进行报警。
		配件、技术资料	1
2.	流量液位检测自动供水（带红外遥控）	51单片机系统	1	单片机实时检测并在LED上实时显示水流量信息，同时根据液位情况，控制水泵进行自动供水控制，水流量可手动进行调节。系统带红外遥控系统。
		透明供水系统模型	1
		水泵	1
		流量检测系统	1
		液位检测系统	1
		红外遥控器	1
		配件、技术资料	1
3.	超声波倒车雷达	51单片机系统、超声波测距模块、显示模块整合到一块PCB板上。	1套	使用一对超声波传感器，单片机根据发射与接收超声波信号的时间差来计算距离，带温度补偿，结果用数码管显示
		配件、技术资料	1份
4.	环境测试仪	51单片机系统	1个	使用温度、湿度、光强传感器，测量环境温度和湿度及光线明暗
		环境测试模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
5.	出租车计价器	51单片机系统	1个	直流电机模拟车轮，用霍尔传感器测里程，用LCD显示里程、单价、总价、等信息
		液晶显示模块	1个
		直流电机模块	1个
		配件、技术资料	1份
6.	数字式多路温度采集系统	51单片机系统	1个	对8组DS18B20同进进行温度采集和显示
		DS18B20模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
7.	数据采集系统	51单片机系统	1个	采用AD转换器转换模拟信号，再通过单片机串口发送到PC机，PC机对收到的数据进行显示
		数据采集模块	1个
		串行通信模块	1个
		配件、技术资料	1份
8.	交通灯控制系统	51单片机系统	1个	用LED发光二极管模拟交通灯，数码管显示倒计时秒数
		交通灯模块	1个
		配件、技术资料	1份
9.	直流电机控制系统	51单片机系统	1个	PWM控制直流电机转速，并用霍尔传感器测速
		电机控制模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
10.	公交车报站器	51单片机系统	1个	公交车报站，语音提示，可进行语音录放控制
		语音录放模块	1个
		配件、技术资料	1份
11.	红外测温仪	红外测温模块、显示模块	1套	使用热释红外传感器，实现非接触测量人体、物体温度，用ＬＣＤ显示
		配件、技术资料	1份
12.	数字电子钟	51单片机系统	1个	年、月、日、星期、时、分、秒显示，程序中可设置初值
		日历时钟模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
13.	俄罗斯方块游戏	单片机系统	1个	单片机实现俄罗斯游戏，用LCD显示，键盘控制
		液晶显示模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
14.	电子称	51单片机系统	1个	测量物体质量，用数码管显示，提供法码，量程500克
		压力测量模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
15.	考勤机	51单片机系统	1个	IC卡应用于考勤机，身份识别
		读卡器模块	1个
		键盘显示模块	1个
		配件、技术资料	1份
16.	U盘、SD卡读写器	U盘、SD卡读写模块	1个	可读写U盘/SD卡，U盘/SD卡自配
		配件、技术资料	1份
17.	音乐播放器	MP3播放模块	1个	可播放MP3音乐，并可自由更新MP3文件
		配件、技术资料	1份
18.	无线数据传输系统	无线通信模块(含发射、接收模块)	1个	无线数据传输模块实现数据传输，注：用户至少配两套系统才能完成传输功能
		配件、技术资料	1份
19.	基于CAN总线的汽车车窗控制	51单片机系统	1个	CAN总线方式通信，控制车窗的开合（模拟），注：用户至少配两套系统才能完成传输功能
		CAN通讯模块	1个
		配件、技术资料	1份
20.	网络家电	51单片机系统	1个	通过以太网控制（模拟）空调的启动、停止和设置
		以太网通讯模块	1 个
		配件、技术资料	1份
21.	GSM通信系统	51单片机系统、GSM网络通信模块整合到一块PCB	1个	单片机控制GSM通信模块实现自动拔号通话功能
		配件、技术资料	1份
22.	GPS定位	51单片机系统、GPS模块、液晶显示模块整合到一块PCB板上	1个	单片机读取GPS模块信号：时间、经度、纬度、海拔、移动速度等，用LCD显示
		配件、技术资料	1份

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