基于AI8051U的开发板
<p>基于AI8051U的开发板</p><h2>项目简介</h2>
<p>本项目是基于AI8051U单片机来设计的开发板，具有流水灯、矩阵按键、8位数码管、无线模块、电机驱动、温度传感器、红外收发、实时时钟、DAC输出、ADC检测、RS485通信、三相全桥输出、步进电机、液晶显示屏、串口屏等功能。基本涵盖日常开发中用到的绝大多数功能，方便新手快速入门。</p>
<h2>开发板功能介绍</h2>
<p>这款开发板具有丰富的外设，可以实现各种各样的功能，具体功能如下：</p>
<p>1：串口自动下载；<br />
2：LED流水灯电路；<br />
3：四个独立按键；<br />
4：4x4矩阵按键；<br />
5：8位共阴数码管；<br />
6：NRF24L01无线模块接口<br />
7：双路有刷电机驱动<br />
8：DS18B20温度传感器<br />
9：红外发射电路<br />
10：DS1302实时时钟<br />
11：双路DAC输出<br />
12：温度、光敏检测电路<br />
13：RS485通信<br />
14：OLED显示屏<br />
15：LCD1206\LCD12864液晶显示屏<br />
16：蜂鸣器<br />
17：AT24C02<br />
18：双路ADC检测<br />
19：五线步进电机驱动<br />
20：串口屏</p>
<h2>原理解析（硬件说明）</h2>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130219bfatzsf9jty94s0s.png" alt="a12b1ecaab79457fabe63ed9feb0e542.png" title="a12b1ecaab79457fabe63ed9feb0e542.png" /><br />
上图为供电和烧录接口，使用一个USB-B和TYPE-C-16P，方便用户选择供电方式，用户只需通过一根通用的手机数据线即可实现供电。</p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130240t2ras1mlaolomaaa.png" alt="06bc54573de1473d805f70a679634fd9.png" title="06bc54573de1473d805f70a679634fd9.png" /><br />
上图为5V转3.3V电路，5V额外接一个接线端子供电，后面驱动电机时USB的供电能力不足，需要外接5V供电。开关前面串联一个自恢复保险丝，当后面发生短路时会断开保护后方电路（跳闸电流1A）。5V-3.3V用的是官方数据手册上推荐的6231，最大输出电流500mA，自带使能引脚可以实现冷启动下载（后面下载可以自动关闭，此按键可以不加）<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130328r6mz1kdijfmkd6tk.png" alt="544704b0e50c4bcaa1b415c090bb278c.png" title="544704b0e50c4bcaa1b415c090bb278c.png" /><br />
上图为串口转TTL电路，使用官方推荐的AI8H2K12U作为主控，可以实现自动下载程序，再也不用手动冷启动了。</p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130402oh3uggryir1784wz.png" alt="e0691f60c19c4d03ad36cd69e2ab7af1.png" title="e0691f60c19c4d03ad36cd69e2ab7af1.png" /><br />
上图是流水灯电路，通过控制P0端口的引脚可以实现各式各样的流水灯。</p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130427smhhx6rx6hkg516m.png" alt="308d3c23acdd41b79d6f14c7e541afbc.png" title="308d3c23acdd41b79d6f14c7e541afbc.png" /><br />
上图是4个独立按键与4x4矩阵按键，按键串联的电阻是为了防止当IO口处于强推挽模式时，按下按键后输出电流过大烧毁IO口，加上电容是为了进行按键消抖，防止按键被误触时单片机判定为按下。</p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130447sl7g5uuhl26p6ljd.png" alt="2bf82331b8ab4885a8a4042b75d15ba4.png" title="2bf82331b8ab4885a8a4042b75d15ba4.png" /><br />
上图是8位共阴数码管驱动电路，驱动芯片为TM1638，此款芯片可以驱动10段X8位的数码管，支持共阴、共阳数码管，自带灰度调节电路占空比8级可调，无需复杂的程序即可实现数码管亮度的控制；并且内置有MCU不需要频繁的去刷新、使用SPI接口进行通信，极大节省单片机的内部资源<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130511blsbzslxcj1jb6ck.png" alt="d73c6d0674ee43b2aa0a408df6917393.png" title="d73c6d0674ee43b2aa0a408df6917393.png" /><br />
上图是NRF24L01无线模块电路，此模块内部集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。板载2.4G PCB天线，ISM频段，支持六路通道的数据接收(一对六)、支持GFSK调制方式、可设不同的发射功率、多频点，满足多点通信和跳频通信需要，采用四线SPI接口，速率可达8MHz。</p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130539d4ynzrmwem19nnn1.png" alt="e0155a5218ea4af69c30efaf82b39dc4.png" title="e0155a5218ea4af69c30efaf82b39dc4.png" /><br />
上图是双路电机驱动电路，主控是TC118S，内置功率MOS全桥驱动（单通道），可以驱动电机前进、后退、停止及刹车，内置迟滞热效应过热保护功能，最大连续输出电流可达1.8A,峰值2.5A。电路简单易于控制，只需要两个IO口即可控制电机。<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130555avkjea20lzforaqv.png" alt="2b318e6a0c4e409f97a007bcd7a0247c.png" title="2b318e6a0c4e409f97a007bcd7a0247c.png" /><br />
上图是温度传感器，采用DS18B20进行温度采集，此芯片采用单总线通信，控制简单容易上手，支持检测-55℃~+125℃，精度为±0.4℃，可以通过级联的方式同时采集多个温度。</p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130620llqjswzzb35speok.png" alt="df26a1b9d34d484fa70ff0777fcabff3.png" title="df26a1b9d34d484fa70ff0777fcabff3.png" /><br />
上图是实时时钟，采用DS1302作为主控，通过三线PSI进行通信，可对秒、分、时、日、月、周和年进行计数，对于小于31天的月，可以进行自动调整，也可自动调整闰年。<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130634j7ey737qqtjyi337.png" alt="d49e225510334c258c46dfd1700f5522.png" title="d49e225510334c258c46dfd1700f5522.png" /><br />
上图是DAC电路，通过单片机的PWM引脚去实现的DAC功能，单片机的PWM信号经过两路低通滤波器后，通过跟随器输出，即可得到一个模拟信号，通过改变PWM的占空比即可调整模拟信号的电压。<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130649vx3isvzdszszzmmr.png" alt="f658eba50ce340e3bd06ec7e243e3ea9.png" title="f658eba50ce340e3bd06ec7e243e3ea9.png" /><br />
上图是ADC检测电路，使用电位器进行分压，然后将电压接到单片机的ADC引脚上，进行采集。<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130702kezwwr4rwuydzx64.png" alt="10787ab141814ecc884cd0219f34f5f7.png" title="10787ab141814ecc884cd0219f34f5f7.png" /><br />
上图是步进电机驱动电路，使用ULN2003A达林顿阵列芯片来驱动步进电机，可以连接5线步进电机，也可以用来驱动继电器。</p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130747m414oaj2ussjsz0f.png" alt="be8932851932408e99d5dedec19afbf2.png" title="be8932851932408e99d5dedec19afbf2.png" /><br />
上图是LCD液晶显示屏接口，可以连接1206和12864液晶屏，使用并口驱动。<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130759xou9z1ud7221p551.png" alt="7270a8d12fa24c9487432912d1183d9f.png" title="7270a8d12fa24c9487432912d1183d9f.png" /><br />
上图是串口屏电路，可以连接各式各样的串口屏。<br />
<img src="data/attachment/forum/202412/19/130813gi0ufizglgwhliie.png" alt="1a844605ae9341819d911df9c524cd6a.png" title="1a844605ae9341819d911df9c524cd6a.png" /><br />
上图是三相全桥输出接口，连接单片机的PWM引脚，可以输出一组H桥驱动信号，也可输出三相全桥，支持硬件移相功能。</p>
<h2>实物图</h2>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130851d5q52gqdqq2q92gg.jpg" alt="da76e526d848491f90ca6ce6ca1b44c6.jpg" title="da76e526d848491f90ca6ce6ca1b44c6.jpg" /></p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130851kz87zff22fx772rc.jpg" alt="6ef0675d2c314431a8ed5dfc2ebe83e1.jpg" title="6ef0675d2c314431a8ed5dfc2ebe83e1.jpg" /></p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130851p8p6ph6ar8c99h0v.jpg" alt="cb62f747e8c9401ca3a2f5804f4f2742.jpg" title="cb62f747e8c9401ca3a2f5804f4f2742.jpg" /></p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130851el7mjl289iz2cfej.jpg" alt="6bcb62d111b54dab8b4ad26626da2eed.jpg" title="6bcb62d111b54dab8b4ad26626da2eed.jpg" /></p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130851qlz887zn9989m8cd.jpg" alt="cdc8f1ca87ab43358cbf63d4c04a99f1.jpg" title="cdc8f1ca87ab43358cbf63d4c04a99f1.jpg" /></p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130851tue1gof962o2m716.jpg" alt="00177d7dc5ee4bba9c8a65c2e7b0718e.jpg" title="00177d7dc5ee4bba9c8a65c2e7b0718e.jpg" /></p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130926rpjeag7jnx55dpa1.png" alt="bb00aa71c8f44498b3b8a59f9daa1dfa.png" title="bb00aa71c8f44498b3b8a59f9daa1dfa.png" /></p>
<p><img src="data/attachment/forum/202412/19/130926hi1rnorrbiiwovvq.png" alt="5c9cbbb75dde498fbdde738cb1f931ca.png" title="5c9cbbb75dde498fbdde738cb1f931ca.png" /><br />
<a href="forum.php?mod=attachment&aid=74236" title="attachment"><img src="/source/plugin/zhanmishu_markdown/template/editor/images/upload.svg" alt="upload" /> 附件：综合例程串口屏.zip</a><br />
<a href="forum.php?mod=attachment&aid=74240" title="attachment"><img src="/source/plugin/zhanmishu_markdown/template/editor/images/upload.svg" alt="upload" /> 附件：基于AI8051U开发板实验例程.zip</a></p>
{:4_250:} <p>感觉比官方的还强大，</p>
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