USB型单片机仿真实验仪可行性分析报告

1、USB型单片机仿真实验仪可行性分析报告 1. 总论 单片机一门实践性很强的专业课程，通过实验环节能够有效地巩固课堂上所学的理论 知识，全面提升学生的动手能力和创新能力， 培养出行业所需的应用型人才， 目前市场上出 现了两类适合学生使用的片机实验板： 一类通过RS232串行口与PC机相连，同时还需使用外接电源，另一类号称 USB型的实 验板只是通过 PC机USB接口获取电源，真正与 PC机的连接还是通过 RS232串口。 以上两类实验板与 PC机相连时，一般需要将主机箱从电脑桌中搬出，才能与机箱背后 的RS232串行口连接，如果在普通机房使用，限制较多，插拔实验板时很不方便。 USB型单片机仿真

2、实验仪是通过 USB接口与PC机连机的具有实时仿真调试功能的单片 机实验装置，由于采用即插即用的 USB接口代替了传统的 RS232串行口，省却了外接电源, 不仅连接非常方便，而且降低了成本，同时根据单片机课程的实验教学大纲精心设计了基础 型、应用型实验电路，采用了 KEIL仿真调试环境，能对实验电路、程序进行实时调试，是 主要特点： 1、 通过US腹口与KEIL通讯，连接方便，能实时地调试目标程序。 2、 支持ISP，能够将调试好的目标代码写入芯片，上电后自动运行。 3、 从USB口获取5V电源，便于携带，使用方便，成本低廉。 4、 能够完成数字温度、红外线遥控、频率测量、 LCD显示等二十

3、多个硬件实验。 USB转串口芯片 USB 接口 初学者学习单片机必不可少的工具，实验仪照片见下图: 数码管 数码管 发光二极管 LCD 接口 单片机 串行A/D转换 实时时钟 蜂鸣器 单脉冲按钮 4*4键盘 2. 基本问题的研究 2.1 市场可行性 市场情况 由于单片机已成为计算机、电子、控制、机电等专业的必修课程，现在许 多大专院校有的实验设备已基本处于满负荷工作状态， 尽管如此， 目前单片机实 验效果尚不理想， 由于涉及硬件的连接、 源程序的输入调试， 各种意想不到的错 误难以避免， 对于初学者来说往往要耗费不少时间， 虽有老师巡回辅导， 仍有不 少学生来不及在 2 课时内完成实验。 为提

4、高学生分析问题解决问题的能力， 学生应该有更多的实验时间， 增加实 验箱的数量是一个办法，但因班级众多，实验箱价格昂贵，成本高，实际实施难 度较大。 USB型单片机仿真实验仪是通过 USB接口与PC机连机的具有实时仿真调试 功能的单片机实验装置，由于采用即插即用的USB接口代替了传统的RS232串行 口，也省却了外接电源，不仅连接非常方便，而且降低了成本，同时根据单片机 课程的实验教学大纲精心设计了基础型、应用型实验电路，采用了 KEIL 仿真调 试环境，能对实验电路、程序进行实时调试，批量成本价不足百元，是初学者学 习单片机必不可少的工具。 USB型单片机仿真实验仪使每个学生都能拥有一个经济

5、的单片机实验装置， 这样在课余、 假期能继续未完成的实验或者进行应用型的实验， 有效地培养学生 的学习兴趣，促进其动手能力和创新能力提高。 市场调查中（以江苏范围为例） 我们发现南京地区使用单片机教学仪器的人 数大概是 106000 个人，常州地区 30000 人左右，苏州大概有 35000 人，镇江 12000 左右，无锡大概有 10000 人左右。江苏总的人数大概有 200000人左右。在常州 大学城问卷和访谈中， 发现一般都是学校购买单片机， 个人不愿意购买， 另一方 面自己认为单片机学习太困难。 价格的话， 一般在 200 元以下都可以接受， 但是 购买的人很少。USB型单片机也是根据

6、现代电脑技术发展需要而产生的。大家都 比较喜欢这样的单片机仿真实验仪。 经调研，目前市场上的单片机实验板有两类，一类通过 RS232串行口与PC 机相连，同时还需使用外接电源，另一类号称 USB接 口的实验板只是通过PC机 USB接口获取电源，真正与 PC机的连接还是通过 RS232串口。以上两类实验板 与PC机相连时，一般需要将电脑从电脑桌中搬出，才能与电脑背后的 RS232串 行口连接，如果在普通机房使用，限制较多，很不方便。就现今单片机教学实验 仪器市场来说，拥有专利保护、价格低廉、机型迷你三大优势为一身的机型在市 场上是十分稀缺的。 资源与原料及协作条件 USB型单片机仿真试验仪的制作

7、原料由电子元器件厂家直接长期供货， 在 保证品质的同时有保证了低廉的价格，降低了生产的成本。同时由单片机教学的 专家教授做长期的技术把关和新技术的研发。 2.2 技术可行性 项目技术方案 如图1所示，USB型单片机仿真实验仪是以SST89E58为核心的单片机嵌入 式系统，实验仪从USB总线上获取5V电源，通过CH341控制芯片将USB总线转换 为串行口与单片机相连，实验电路包括基本的数码管、单脉冲、独立式键盘、行 列式键盘、蜂鸣器电路以及I2C总线器件、单总线器件、串行A/D转换、红外线 收发、LCD显示电路等，可完成各类基础型、应用型实验，采用的 SST89E58 单片机内嵌在线软件仿真器，

8、并具有在系统中编程的功能，这样可以在 PC上使 用KEIL软件对实验电路进行实时仿真调试，最终将程序写入芯片运行，无需专 用的仿真器及编程器。 图1 USB型单片机仿真实验仪示意图 （ 1）通过 USB 接口与 KEIL 通讯，实时地调试目标程序，其在线软件仿真器具 有以下特点： 支持汇编语言和 C51 高级语言源代码调试。 支持单步执行 STEP 、STEP OVER、10 个断点、运行到光标、全速 运行。 支持变量的显示和修改。 支持数据存储器、代码存储器、SFR特殊功能寄存器及P0-P3端口 的读写。 支持对 8051 程序存储区的反汇编及在线汇编功能。 （2） 支持在系统中编程（ IS

9、P ），能够将调试好的目标代码写入芯片，上电后 自动运行用户的代码。 （3） 能够完成二十多个硬件实验： （4）从USB接口获取5V电源，便于携带，使用方便，成本低廉。 公司管理机构及员工方案 公司创建成员为常州信息职业技术学院的六名专科生，其中两名计算机应 用专业、三名商务策划专业和一名信息管理专业。 技术提供方常州信息职业技术 学院计算机应用高工 / 高级实验师黄维翼老师与公司达成合作开发的协议。同时 还有信息管理系的商务策划老师作为企业的管理顾问。 弘扬企业文化， 提高员工素质， 增强员工企业荣誉感。 不断革新管理思想， 减少错误的管理理念，创建一支高水平管理队伍。这只队伍是USB型单片

10、机仿真 试验仪推向市场的强有力后盾。 产品的推广计划及实施方案 营销目标：尽快进入中档单片机教学仪器市场，并在市场上取得一定的市 场份额。本着诚信原则， 我们希望与国内主要单片机生产厂家及零部件生产厂商 建立良好的合作关系。 营销策略： 适销对路的产品最终才能赢得市场。 公司将在 产品导入期采用如下策略： 以销定产的的销售方式， 并根据产品成本及市场上相 类似产品定价， 选择直销和合理的销售渠道， 建立与客户良好的伙伴关系， 提升 公司形象，广告宣传、人员推销张弛有度，有的放矢。建立灵敏的信息反馈系统 将为我们的生产与销售提供参考依据，制定公司发展方向。 2.3 经济效益可行性 资金的筹措 产

11、品的生产基地设在常州地区大学城内， 具有丰富的人力物力资源，政府鼓 励大学生自主创业，特可享受“三免三减半”的税收优惠政策。 总资产是20万元，这是前期投资。资金自筹10万元，常州信息职业技术学 院后服公司投资10万元。这一资本完全可以满足第一批产品制作及投放市场。 产品的价位制定和利润回收 目前市场上销售的简易单片机实验板价格至少在 230元以上，是采用RS232 串行口与PC机相连的，使用不方便，实验电路也过行简单。性能具有较大优势 的本产品批量生产成本不到100元，如果售价180元的话，每台毛利为80元。 目前单片机是高职院校机电、自控、电子、计算机专业的必修课程，每年有很多 的生源进入该专业，如果一年推广 1000台，毛利可达8万元。 3 结论和建议 USB型单片机仿真试验仪使学生拥有一台属于自已的价格极低、能与电脑 方便连接的单片机，从而能有更多的时间进行单片机实验、课程设计、毕业设计， 或者完成小型项目的开发，对于培养学生的学习兴趣、提高学生的动手能力和创 新能力有着非常积极的