2.2 低成本单片机开发板介绍

学习单片机离不开开发板，边学边练，这样才能尽快掌握。目前，市场上这类产品种类很多，价格也相差很大，这里简单介绍几种低成本的、实用的开发板供学习时参考，当然，如果你具有一定的动手能力，也可以自己制作。

2.2.1 低成本单片机开发板1

先介绍第一款低成本单片机开发板DD-900。DD-900实验开发板由笔者与顶顶电子共同开发，具有实验、仿真、ISP下载等多种功能，支持51系列和部分AVR单片机。只需一套DD-900实验开发板和一台计算机而不需要购买仿真器、编程器等其他任何设备，即可轻松进行学习和开发。图2-2所示的是DD-900实验开发板的实物图。

1. DD-900实验开发板硬件资源十分丰富，可以完成单片机应用中几乎所有的实验，主要硬件资源和接口如下。

（1）8路LED灯。

（2）8位共阳LED数码管。

（3）1602字符液晶接口。

（4）12864图形液晶接口。

（5）4个独立按键。

（6）4×4矩阵按键。

（7）RS232串行接口。

（8）RS485串行接口。

（9）PS/2键盘接口。

（10）I2C总线接口EEPROM存储器AT24C04。

（11）Microwire总线接口EEPROM存储器93C46。

（12）8位串行A/D转换器ADC0832。

（13）10位串行D/A转换器TLC5615。

（14）实时时钟DS1302。

（15）NE555多谐振荡器。

（16）步进电机驱动电路ULN2003。

（17）单总线温度传感器DS18B20。

（18）红外遥控接收头。

（19）1个蜂鸣器。

（20）1个继电器。

（21）AT89S系列单片机ISP下载接口。

（22）3V输出接口。

（23）单片机引脚外扩接口。

DD-900实验开发板主要硬件资源在板上的位置如图2-3所示。

2. DD-900实验开发板的外扩接口插针J1、J2，可以将单片机的所有引脚引出，方便和外围设备（如无线遥控、nRF905无线收发等）进行连接。

3. 将仿真芯片（如SST89E516RD）插入到DD-900的锁紧插座上，配合Keil软件，可按单步、断点、连续等方式，对源程序进行仿真调试，也就是说，DD-900实验开发板可作为一台独立的51单片机仿真器使用。

4. 通过串口，DD-900实验开发板可完成对STC89CXX系列单片机的程序下载。同时，实验开发板还设有ISP下载接口，借助下载线（下面将要介绍）可方便地下载AT89S系列单片机程序。因此，DD-900实验开发板可作为一台独立的51单片机下载编程器使用。

5. DD-900实验开发板不但支持51单片机的实验、仿真、下载，也支持AVR系列单片机的实验、下载（代表型号：AT90S8515、ATmega8515L）。

6. DD-900实验开发板可完成很多实验，不同的实验可能会占用单片机相同的端口，为了使各种实验不相互干扰，需要对电路信号和端口进行切换。DD-900采用了“跳线”的形式来完成切换（共设置了7组，JP1～JP7），这种切换方式的特点是：可靠性高，编程方便，但操作起来比较麻烦，需要根据不同的实验来切实跳线的位置。

DD-900实验开发板下载程序时，需要采用计算机串口，由于目前的计算机大都取消了串口，因此，需要一根USB转串口线，这样，DD-900实验开发板就可以通过计算机的USB接口下载程序了，USB转串口线如图2-4所示。

2.2.2 低成本单片机开发板2

这是笔者在淘宝上看到的一款低成本的单片机开发板，价格只有几十元，单片机常见的功能基本都有，性价比很高，其外观如图2-5所示。

该开发板可进行流水灯实验、LED显示实验、独立和矩阵按键实验、1602和12864液晶显示实验、点阵实验、A/D实验、D/A实验、DS1302时钟实验、EEPROM AT 24C02实验、步进电机和直流电机实验、红外遥控实验、DS18B20温度传感器实验等。通过外接插针接口，还可扩展一些其他实验。作为入门的初学者，这款实验板的功能已经足够使用。

这款实验板上安装有74HC138译码器和74HC245三态缓冲门，可以扩展较多的IO接口，实验时，可不用跳线或只需要少量跳线，即可完成不同的实验。

另外，该开发板集成有USB转串口芯片CH340，也就是说，把USB转串口线的功能也集成在开发板上，下载程序时，不用再购买USB转串口线，只需要一根普通的USB线，把计算机和开发板连接起来即可方便地下载程序。

2.2.3 低成本单片机开发板3

这也是笔者在淘宝上看到的一款低成本的单片机开发板，价格同样便宜，只有几十元，其外观如图2-6所示。

该开发板除没有集成LED点阵外，其他功能与上款开发板基本一致，也是一款非常适合初学者入门的开发板。

2.2.4 低成本单片机开发板4

这款单片机开发板功能比以上几种要丰富一些，当然价格要稍高一点，在物价如此高的今天，一百多元也算是低成本的了，其外观如图2-7所示。

和前几款相比，这款开发板最大的亮点有以下几点：一是可以进行双色点阵实验；二是设有彩屏接口，可行方便地进行彩屏实验；三是通过接外AVR核心板和ARM核心板（插入原51芯片的插座上）还可以进行AVR和ARM单片机的实验与学习。

2.2.5 单片机仿真器

单片机仿真器是在产品开发阶段，用来替代单片机进行软硬件调试的、非常有效的开发工具。使用仿真器，可以对单片机程序进行单步、断点、全速等手段的调试，在集成开发环境Keil中，检查程序运行时单片机中RAM、寄存器内容的变化，观察程序的运行情况。使用仿真器可以迅速发现和排除程序中的错误，从而大大缩短单片机开发的周期。

下面仅介绍单片机的“片上仿真”。“片上仿真”是基于单片机本身的仿真，也就是说，只要一片单片机，不需要额外购买别的东西，就可以实现仿真。对于单片机爱好者来说，片上仿真是最高性价比的选择，各大单片机公司都已开发出不同性能的支持片上仿真的单片机。其中STC公司有一款性能很不错的片上仿真单片机——IAP15F2K61S2。

虽然IAP15F2K61S2也是40脚的单片机，但如果把它直接插在开发板上，你会发现单片机是不工作的。不仅IO接口不兼容，连VCC电源输入的位置也不同。接下来是外部晶体的使用，IAP15F2K61S2单片机不需要接外部晶体，因为它的内部集成了一个高精度的时钟源，可以用软件设置成5～30MHz的时钟频率。这一改进对我们使用者的意义是：不论我们做何应用，都不需要外接晶体的电路了。只要连接VCC和GND，单片机就可以工作。再连接TXD和RXD，单片机就能ISP下载和仿真了。因此，使用IAP15F2K61S2之前，需要制作一个IAP15F2K61S2转接板，还好，STC公司早已考虑到这一点，专门设计好了IAP15F2K61S2转接板，有兴趣的读者可到STC公司网站，下载IAP15F2K61S2转接板原理图、使用说明等相关资料。IAP15F2K61S2转接板实物图如图2-8所示。

使用时，首先将IAP15F2K61S2转接板放在单片机开发板的锁紧插座中锁紧。然后与Keil调试软件配合，即可按单步、断点、连续等方式调试实际应用程序。

目前市场上除了上面介绍的IAP15F2K61S2转接板外，还有普中公司设计的一款仿真器，其外观和内部转接板如图2-9所示。