基于AI8051U的开发板

漆黑***

基于AI8051U的开发板

项目简介

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。

开发板功能介绍

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：

1：串口自动下载；
2：LED流水灯电路；
3：四个独立按键；
4：4x4矩阵按键；
5：8位共阴数码管；
6：NRF24L01无线模块接口
7：双路有刷电机驱动
8：DS18B20温度传感器
9：红外发射电路
10：DS1302实时时钟
11：双路DAC输出
12：温度、光敏检测电路
13：RS485通信
14：OLED显示屏
15：LCD1206\LCD12864液晶显示屏
16：蜂鸣器
17：AT24C02
18：双路ADC检测
19：五线步进电机驱动
20：串口屏

原理解析（硬件说明）

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。

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）

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

上图是串口屏电路，可以连接各式各样的串口屏。

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。

实物图

附件：综合例程串口屏.zip
附件：基于AI8051U开发板实验例程.zip

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感觉比官方的还强大，