一、系統簡介
DICE-5210K多功能單片機實驗開發系統是啟東計算機總廠研製開發的。適用於《MCS-51單片機原理與接口》《C8051嵌入式單片機控制技術》《自動化控制》《CPLD/FPGA技術》等課程教學的最佳配套實驗設備。以小系統、多功能、易擴展為設計思想，系統的地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排全部引出，對用戶開放，並留有擴展單元（區），這樣學校可以從需要出發，靈活選配各種擴展模組，為各類院校的教學實驗、課程設計、畢業設計提供了良好的實驗開發環境，也是科研、開發工作者的得力助手。
二、系統組成：
（1）硬體：
| 1 | 用戶CPU（at89s52），帶仿真接口 | 21 | I/O口擴展模組（74LS244、74LS273） |
| 2 | ISP線上編程接口，標配ISP下載線和軟體 | 22 | 蜂鳴器模組 |
| 3 | 單片機所有IO口，數據、地址線，及解碼地址區 | 23 | 射極跟隨器實驗模組 |
| 4 | 解碼、鎖存單元（由CPLD晶片1016設計） | 24 | 紅外遙控接收實驗模組（配紅外遙控器） |
| 5 | 擴展ROM（64K）、擴展RAM（32K） | 25 | 單脈衝與固定時鐘模組 |
| 6 | 擴展模組區（USB、網卡、CAN匯流排等） | 26 | DS18B20數字溫度感測器模組 |
| 7 | RS232串列通訊口 | 27 | DAC0832數模轉換模組 |
| 8 | 8251實驗模組 | 28 | 模擬溫度感測器實驗模組 |
| 9 | 8253實驗模組 | 29 | 壓力感測器實驗模組 |
| 10 | 8279實驗模組 | 30 | ADC0809模數轉換模組 |
| 11 | 8255實驗模組 | 31 | 128*64 LCD液晶顯示模組（可換16*2 LCD模組） |
| 12 | 六位動態數碼管實驗模組 | 32 | PWM轉換模組 |
| 13 | 4*6矩陣鍵盤模組 | 33 | LM386音頻功放模組 |
| 14 | 8155實驗模組 | 34 | 繼電器模組 |
| 15 | 8位LED發光二極體輸出模組 | 35 | RS485通訊模組 |
| 16 | 8位開關量輸入模組 | 36 | 直流電機模組（帶霍爾感測器，可實現閉環調速） |
| 17 | 8250實驗模組 | 37 | 四相步進電機模組（帶驅動電路） |
| 18 | 16*16點陣實驗模組 | 38 | 接觸式IC卡實驗模組（標配一塊IC卡） |
| 19 | 可調電壓模組 | 39 | 標配超強DICE-Keil51仿真器（USB接口） |
| 20 | 直流電源模組（提供+5V、+12V、-12V、GND） | 40 | 配套附屬檔案實驗接插線，排線，IC卡，紅外遙控器，USB線，說明書，光碟資料（含詳實的實驗代碼C與彙編程式）。 |
（2）軟體和程式：
系統配置98/2000/XP//WIN7等操作平台的單片機仿真調試軟體KEILC51 UV2 調試環境，支持彙編、C51語言編譯、調試；單片機ISP線上下載軟體；串口調試助手；取模軟體等；隨光碟配有全部的實驗源程式和電子版實驗指導書。
（3）開關電源：
系統內置高性能開關電源，提供DC：+5V、+12V、-12V、GND。
（4）實驗箱材質和尺寸：
系統配置輕便鋁合金箱子作為實驗儀機箱。長*寬*高520*330*140
三、系統主要特點
（1）USB三核高性能KeilC仿真器（標配）：系統標配有USB接口DICE-Keil51仿真器或選配DICE-3000和其它型號仿真器。
★DICE-Keil51仿真器是目前同行業功能完整，性能穩定，技術先進的全USB接口仿真器。兼容KEILC51 UV2 調試環境支持單步、斷點、隨時可查看暫存器、變數、IO、記憶體內容。支持夭折功能可仿真各種51指令兼容單片機，ATMEL、WINBOND、INTEL、SST、ST等等。
★不占資源，無限制真實仿真（32個IO、串口、T2可完全單步仿真），真實仿真32條IO腳，包括任意使用P30和P31口。
★USB接口，無需外接電源和串口，即插即用，桌上型電腦、無串口的筆記本均適用。三CPU設計，採用仿真晶片+監控晶片+USB晶片結構，在仿真狀態下仿真晶片被完全凍結，可以100%重現CPU所有特性，即匯流排I/O口。
★下載仿真通訊急速115200BPS，也是KEIL支持的最高速度,相比以前版本提高一個數量級(10倍以上)，單步運行如飛。
（2）支持C8051F 單片機（SOC）：選配C8051F擴展板和DICE-EC5仿真器，DICE-EC5型USB高速通訊仿真器，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的線上系統調試、仿真；集成開發環境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟體。
（3）支持EDA/USB/乙太網/CAN開發：通過選配EDA（標配並口JTAG下載線）USB/乙太網/CAN擴展卡，實現CPLD/FPGA的實驗、學習和開發，並和單片機系統共用硬體資源。
（4）實驗開放性：實驗電路單元儘可能獨立開放,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應多種方式實驗提供可能。
（5）二次開發：系統將地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排全部引出，主機板留有擴展單元，通過單片機仿真器調試用戶系統。
（6）線上下載：實驗系統配有ISP線上下載接口，可直接燒錄AT89S5X單片機。
（7）二種工作方式：一是聯PC機運行，在與上位軟體在線上的狀態下，實現各種調試和行運的操作；二是脫機運行，系統配有管理監控，在無仿真器狀態下，系統自動切換到脫機管理狀態，用戶可輕鬆調用EPROM中的實驗程式完成實驗。
(8)革命性的單片機學習方式-DAq創新實驗平台（我公司專利產品，專利號：03221239.9）
通過選配DICE-DAQ數控式創新實驗平台，將一些複雜的例如交通燈控制系統、四層電梯控制系統、刀庫捷徑選擇等實驗通過當前流行的動畫技術製作出來，藉助PC要資源，仿真實物的控制系統。通過USB接口電路，實現CPU（單片機）對虛擬被控對象的控制和雙向通信。該實驗平台形象生動、可操作性強、可實現複雜的閉環控制，大大提高學生的學習興趣和創新思維。與傳統的實物模型相比：性價比極高、無需後續的保養和維修、使用安全方便。目前該創新實驗平台有15個典型的系統實驗。
四、實驗項目
(一)軟體實驗
（1）清零程式；
（2）拆字程式；
（3）拼字程式；
（4）數據區傳送子程式；
（5）數據排序實驗；
（6）查找相同數據個數；
（7）無符號雙位元組快速乘法子程式；
（8）多分支程式；
（9）脈衝計數實驗；
（10）電腦時鐘實驗。
(二)硬體實驗
（1）P1口亮燈實驗；
（2）P1口轉彎燈實驗；
（3）P3.3口輸入，P1口輸出實驗；
（4）工業順序控制實驗；
（5）8255 A、B、C口輸出方波實驗；
（6）8255 PA口控制PB口；
（7）8255控制交通燈；
（8）簡單I/O擴展實驗；
（9）A/D0809轉換實驗；
（10）D/A0832轉換實驗；
（11）8279鍵盤顯示實驗；
（12）通用印表機實驗；（印表機選配）
（13）微型印表機列印字元、曲線、漢字實驗；（印表機選配）
（14）I2C儲存卡讀寫實驗；
（15）繼電器控制實驗；
（16）步進電機控制；
（17）8253方波實驗；
（18）小直流電機調速實驗；
（19）16*16 LED點陣顯示實驗；
（20）128*64 LCD液晶顯示實驗；
（21）8250可程式異步通訊接口實驗（自發自收）；
（22）8251可程式通訊接口實驗（與PC機）；
（23）單片機RS232/485串列傳送實驗（雙機通訊）；
（24）單片機RS232/485串列接收實驗（雙機通訊）；
（25）溫度實驗；
（26）壓力實驗；
（27）DS18B20單匯流排數字溫度感測器實驗；
（28）紅外線遙控通信實驗；
（29）PWM脈衝寬度調製實驗；
（30）射極跟隨器實驗；
（31）電子音樂演奏實驗。
(三)擴展卡實驗（選配）☆
1、KZ-1擴展卡完成以下實驗：
（32）MAX813看門狗實驗
（33）74LS165並轉串實驗
（34）74LS164串轉並實驗
（35）查詢式鍵盤實驗
（36）74LS138解碼實驗
2、KZ-2擴展卡完成以下實驗：
（37）LM331 V/F轉換實驗
（38）LM331 F/V轉換實驗
（39）光耦隔離模組實驗
3、KZ -3擴展卡完成以下實驗：
（40）串列EEPROM 93C46讀寫實驗
（41）I2C AT24C02讀寫實驗
（42）TLC549串列A/D轉換實驗
（43）TLC5615 10位D/A串列轉換實驗
（44）PCF8563 I2C日曆時鐘實驗
4、KZ -4擴展卡完成以下實驗：
（45）ISD1730語音錄放實驗
5、CAN匯流排擴展卡：
（46）CAN匯流排通訊接口實驗
6、TCP/IP乙太網擴展卡
（47）乙太網TCP/IP協定接口實驗
7、USB2.0卡
（48）USB2.0通訊接口實驗。
8、1032擴展卡：
Lattice公司：Lattice1032E晶片實驗開發。
9、1K30擴展卡：
Atera公司：EP1K30TC144晶片實驗開發。
10、C8051F020擴展卡+DICE-EC5仿真器：
C8051F020是完全集成的混合信號系統級MCU晶片。下面列舉了一些主要晶片資源：
（1）高速流水線結構的8051兼容的CIP-51核心（最大25MIPS）；
（2）全速非侵入式的系統調試接口（片內）；
（3）真正12位100ksps的8通道ADC，帶PGA和模擬多路開關；8位500ksps的8通道ADC；
（4）兩個12位DAC，可程式更新時序；
（5）64K位元組可在系統編程的FLASH存儲器；
（6）4352（4096+256）位元組的片內RAM；
（7）可定址64K位元組地址空間的外部數據存儲器接口；
（8）硬體實現的SPI，SMBus/IIC和兩個UART串列接口；
（9）5個通用的16位定時器；
（10）具有5個捕捉/比較模組的可程式計數器/定時器陣列；
（11）片內看門狗定時器，2個比較器，VDD監視器和溫度感測器；
（12）64個I/O連線埠；
（13）-40~85度工業級溫度範圍；
（14）2.7V~3.6V工作電壓，100腳TQFP封裝；
11、DICE-DAQ數控式創新實驗平台擴展卡（實驗對象通過軟體仿真）
閉環控制
（1）機器人掃地雷實驗；
（2）刀庫捷徑選擇實驗；
（3）四層電梯實驗；
（4）四級傳送帶實驗；
（5）郵件分揀實驗；
（6）水塔水位控制實驗；
（7）交流電機Y/△起動實驗；
開環控制:
（8）交通信號燈實驗；
（9）步進電機實驗；
（10）舞檯燈實驗；
（11）LED顯示實驗；
（12）液體混合裝置實驗；
（13）八通道邏輯分析實驗；
（14）溫度壓力實驗；
（15）連線自檢實驗；。
五、單片機項目實訓包（用戶根據需求選配）
| 序號 | 實訓包名稱 | 配件 | 說明 | |
| 配件名稱 | 數量 | |||
| 1. | 可燃氣體報警儀 | 51單片機系統 | 1 | 使用可燃氣體感測器，調理電路進行信號調理，單片機根據信號進行報警。 |
| 可燃氣體檢測模組 | 1 | |||
| 配件、技術資料 | 1 | |||
| 2. | 流量液位檢測自動供水（帶紅外遙控） | 51單片機系統 | 1 | 單片機實時檢測並在LED上實時顯示水流量信息，同時根據液位情況，控制水泵進行自動供水控制，水流量可手動進行調節。系統帶紅外遙控系統。 |
| 透明供水系統模型 | 1 | |||
| 水泵 | 1 | |||
| 流量檢測系統 | 1 | |||
| 液位檢測系統 | 1 | |||
| 紅外遙控器 | 1 | |||
| 配件、技術資料 | 1 | |||
| 3. | 超音波倒車雷達 | 51單片機系統 | 1個 | 使用一對超音波感測器，單片機根據發射與接收超音波信號的時間差來計算距離，帶溫度補償，結果用數碼管顯示 |
| 超音波測距模組 | 1個 | |||
| 顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 4. | 環境測試儀 | 51單片機系統 | 1個 | 使用溫度、濕度、光強感測器，測量環境溫度和濕度及光線明暗 |
| 環境測試模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 5. | 計程車計價器 | 51單片機系統 | 1個 | 直流電機模擬車輪，用霍爾感測器測里程，用LCD顯示里程、單價、總價、等信息 |
| 液晶顯示模組 | 1個 | |||
| 直流電機模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 6. | 數字式多路溫度採集系統 | 51單片機系統 | 1個 | 對8組DS18B20同進進行溫度採集和顯示 |
| DS18B20模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 7. | 數據採集系統 | 51單片機系統 | 1個 | 採用AD轉換器轉換模擬信號，再通過單片機串口傳送到PC機，PC機對收到的數據進行顯示 |
| 數據採集模組 | 1個 | |||
| 串列通信模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 8. | 交通燈控制系統 | 51單片機系統 | 1個 | 用LED發光二極體模擬交通燈，數碼管顯示倒計時秒數 |
| 交通燈模組 | 1個 | |||
| 顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 9. | 直流、步進電機控制系統 | 51單片機系統 | 1個 | PWM控制直流電機轉速，並用霍爾感測器測速；步進電機正反轉控制、速度控制 |
| 電機控制模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 10. | 公車報站器 | 51單片機系統 | 1個 | 公車報站，語音提示，可進行語音錄放控制 |
| 語音錄放模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 11. | 紅外測溫儀 | 單片機系統 | 1個 | 使用熱釋紅外感測器，實現非接觸測量人體、物體溫度，用數碼管顯示 |
| 紅外測溫模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 12. | 數字電子鐘 | 51單片機系統 | 1個 | 年、月、日、星期、時、分、秒顯示，程式中可設定初值 |
| 日曆時鐘模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 13. | 俄羅斯方塊遊戲 | 單片機系統 | 1個 | 單片機實現俄羅斯遊戲，用LCD顯示，鍵盤控制 |
| 液晶顯示模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 14. | 電子稱 | 51單片機系統 | 1個 | 測量物體質量，用數碼管顯示，提供法碼，量程500克 |
| 壓力測量模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 15. | 考勤機 | 51單片機系統 | 1個 | IC卡套用於考勤機，身份識別 |
| 讀卡器模組 | 1個 | |||
| 鍵盤顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 16. | 隨身碟、SD卡讀寫器 | 隨身碟、SD卡讀寫模組 | 1個 | 可讀寫隨身碟/SD卡，隨身碟/SD卡自配 |
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 17. | 音樂播放器 | MP3播放模組 | 1個 | 可播放MP3音樂，並可自由更新MP3檔案 |
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 18. | 無線數據傳輸系統 | 單片機系統 | 1個 | 無線數據傳輸模組實現數據傳輸，註：用戶至少配兩套系統才能完成傳輸功能 |
| 無線通信模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 19. | 基於CAN匯流排的汽車車窗控制 | 51單片機系統 | 1個 | CAN匯流排方式通信，控制車窗的開合（模擬），註：用戶至少配兩套系統才能完成傳輸功能 |
| CAN通訊模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 20. | 網路家電 | 51單片機系統 | 1個 | 通過乙太網控制（模擬）空調的啟動、停止和設定 |
| 乙太網通訊模組 | 1 個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 21. | GSM通信系統 | 51單片機系統 | 1個 | 單片機控制GSM通信模組實現自動拔號通話功能 |
| GSM網路通信模組 | 1 個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
| 22. | GPS定位 | 51單片機系統 | 1個 | 單片機讀取GPS模組信號：時間、經度、緯度、海拔、移動速度等，用LCD顯示 |
| GPS模組 | 1個 | |||
| 液晶顯示模組 | 1個 | |||
| 配件、技術資料 | 1份 | |||
