專利名稱：非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于非電類專業(yè)單片機實踐教學用的設(shè)備，具體涉及一種非 電類專業(yè)單片機實踐教學平臺。
技術(shù)背景隨著單片機應(yīng)用向各個領(lǐng)域的滲透，在理工科高等院校非電類專業(yè)開展單片機及 其相關(guān)內(nèi)容的教學正逐步得到關(guān)注和重視。新時期理工科非電類專業(yè)本科生學習、掌握單 片機應(yīng)用技術(shù)，既能擴大學生就業(yè)領(lǐng)域，提高就業(yè)機率，又可以強化多學科綜合及創(chuàng)新意 識，為國家的建設(shè)和發(fā)展造就高層次應(yīng)用型、復合型工程技術(shù)人才。然而，非電類專業(yè)本科 生學習單片機技術(shù)的前導知識不足，相關(guān)的基礎(chǔ)薄弱，延用課堂理論教學為主，驗證實驗為 輔的傳統(tǒng)的單片機教學模式，必然導致教師難教、學生難學的情況，不適于對非電類專業(yè)本 科生實施教學。因此，我們在多年教學實踐的基礎(chǔ)上，探討在非電類專業(yè)單片機應(yīng)用技術(shù)的 教學中將任務(wù)型教學法的思想和實踐教學硬件模塊有機結(jié)合，構(gòu)建非電類專業(yè)單片機實踐 教學平臺。緊密聯(lián)系現(xiàn)實生活和專業(yè)知識，形成綜合性好、實踐性強的實驗項目或工程實 例，激發(fā)學生的學習積極性，使學生在實踐中感受到單片機的真正用途，不斷的領(lǐng)悟單片機 的理論知識并深化，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是圍繞單片機在安全檢測中的具體應(yīng)用，提供若干單片機實踐 教學硬件模塊，構(gòu)建非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，其組成包括機箱，所述的機箱中裝有交/直流 轉(zhuǎn)換模塊，所述的交/直流轉(zhuǎn)換模塊連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接單片 機最小系統(tǒng)板，所述的單片機最小系統(tǒng)板連接人機界面模塊，所述的機箱中還裝有單片機 仿真/用戶板。所述的非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，所述的單片機仿真/用戶板裝有被仿真 的51系列單片機芯片，所述的被仿真的51系列單片機芯片的所有I/O 口連接仿真其輸入 狀態(tài)的開關(guān)，所述的被仿真的51系列單片機芯片的所有I/O 口連接顯示其輸出狀態(tài)的LED 發(fā)光二極管，所述的被仿真的51系列單片機芯片的所有I/O 口還連接到擴展系統(tǒng)用的I/O
端子°、所述的非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，所述的單片機最小系統(tǒng)板的微處理器為 美國ATMEL公司的AT89 X 51系列單片機；所述的單片機最小系統(tǒng)板備有兩個單片機插座和 ISP接口 ；所述的人機界面模塊采用128X64圖形液晶顯示屏，也可以采用八位高亮度LED 數(shù)碼管；所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用美國INTERSIL公司的ICL7135單片雙積分模/數(shù)轉(zhuǎn)換 電路；所述的交/直流轉(zhuǎn)換模塊采用AD 536單片真有效值(rms)交/直流轉(zhuǎn)換電路；所述 的單片機插座一個是40腳，所述的單片機插座另一個是20腳。[0008]本實用新型的有益效果1、本實用新型將若干單片機實踐教學硬件模塊靈活連接，能組合出多種特定的功能模塊，進而構(gòu)建非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，形成綜合性好、實踐性強的實驗項目或 工程實例。既適用于非電類專業(yè)單片機應(yīng)用技術(shù)的實踐教學，又可以進行基于單片機的安 全測控儀器(系統(tǒng))的教學實驗和產(chǎn)品快速研發(fā)。2、本實用新型的單片機仿真/用戶板；具有仿真功能將固化好用戶程序的 AT89 X 51/52/55等40腳或AT89 X 1051Λ051/4051等20腳單片機芯片插到仿真/用戶板 單片機插座上通電運行，進行輸入狀態(tài)仿真(用開關(guān)模擬用戶系統(tǒng)的輸入信號)、輸出狀態(tài) 顯示(用LED發(fā)光二極管顯示輸出端口的工作狀態(tài))及用戶程序校驗，從而對自行設(shè)計的 用戶程序進行初步的控制仿真和運行校驗。用戶功能仿真/用戶板上單片機的所有(32 或15根)1/0 口都能通過端子外連，便于快速組成用戶系統(tǒng)。若將自行設(shè)計的硬件電路(開 關(guān)、繼電器、信號燈、傳感器、鍵盤和LED數(shù)碼管等)接到仿真/用戶板的I/O端子，可快速 構(gòu)成自己的用戶系統(tǒng)，節(jié)省設(shè)計、制作用戶印刷電路板的周期。例如把“LED顯示人機界面 模塊”連到仿真/用戶板I/O端子PI、P3，即可組成單片機計時或測頻的用戶系統(tǒng)，實現(xiàn)電 子計數(shù)器、電子秒表、電子時鐘、頻率計、數(shù)字測量儀、人機反應(yīng)時測試儀等單片機應(yīng)用產(chǎn)品 的實驗、開發(fā)和制作。3、本實用新型的單片機最小系統(tǒng)板；備有兩個單片機插座(40腳、20腳各1個)， 可構(gòu)成51及AT89X51系列單片機最小系統(tǒng)。5V電源供電；12MHz的系統(tǒng)時鐘；自動/手動 復位；所有I/O 口都連接到輸出端子；可做單片機應(yīng)用系統(tǒng)的核心板。并備有ISP接口，支 持AT89S51系列單片機的編程和開發(fā)。4、本實用新型的人機界面模塊采用128X64圖形液晶顯示屏；控制簡單、字跡清 晰、信息量大，可作為單片機測試儀器或單片機測控系統(tǒng)的漢字化圖文顯示人機信息互換 通道。5、本實用新型的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用了單片雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICL7135 (分辨力 1/20000)和帶有恒溫槽的基準電壓源LM 199 (溫度漂移士 1PPM/°C )，確保模/數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊的準確度和穩(wěn)定性。6、本實用新型的交/直流轉(zhuǎn)換模塊采用美國AD公司的單片真有效值(rms)交/直 流轉(zhuǎn)換電路AD 536AK ；具有dB輸出功能，可以對交流電量、噪聲參量等進行真有效值轉(zhuǎn)換。7、本實用新型采用了一體化便攜鋁合金箱式外形結(jié)構(gòu)、體積小、重量輕、連接靈 活、操控方便。特別適用于快速組合成多種基于單片機測控儀器的硬件系統(tǒng)。

附圖1是本實用新型的機箱結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實用新型的實踐教學平臺電路框圖。附圖3是本實用新型的單片機仿真/用戶板電路框圖。附圖4是本實用新型的人機界面模塊電路原理圖。附圖5是本實用新型的模/數(shù)轉(zhuǎn)模塊電路原理圖。附圖6是本實用新型的交/直流轉(zhuǎn)換模塊電路原理圖。
具體實施方式
本發(fā)明的具體實施方式
實施例1 非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，其組成包括機箱1，所述的機箱1中裝有交/直流轉(zhuǎn)換模塊2，所述的交/直流轉(zhuǎn)換模塊2連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3，所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊3連接單片機最小系統(tǒng)板4，所述的單片機最小系統(tǒng)板4連接人機界面模塊5，所述的機 箱中還裝有單片機仿真/用戶板6。實施例2 實施例1所述的非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，所述的單片機仿真/用戶板6 裝有被仿真的51系列單片機芯片7，所述的被仿真的51系列單片機芯片7的所有I/O 口連 接仿真其輸入狀態(tài)的開關(guān)8，所述的被仿真的51系列單片機芯片7的所有I/O 口連接顯示 其輸出狀態(tài)的LED發(fā)光二極管9，所述的被仿真的51系列單片機芯片7的所有I/O 口還連 接到擴展系統(tǒng)用的I/O端子10。、所述的非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，所述的單片機最小系統(tǒng)板的微處理器為 美國ATMEL公司的AT89 X 51系列單片機；所述的單片機最小系統(tǒng)板備有兩個單片機插座和 ISP接口 ；所述的人機界面模塊采用128X64圖形液晶顯示屏，也可以采用八位高亮度LED 數(shù)碼管；所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用美國INTERSIL公司的ICL7135單片雙積分模/數(shù)轉(zhuǎn)換 電路；所述的交/直流轉(zhuǎn)換模塊采用AD 536單片真有效值(rms)交/直流轉(zhuǎn)換電路；所述 的單片機插座一個是40腳，所述的單片機插座另一個是20腳。
權(quán)利要求一種非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，其組成包括機箱，其特征是所述的機箱中裝有交/直流轉(zhuǎn)換模塊，所述的交/直流轉(zhuǎn)換模塊連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接單片機最小系統(tǒng)板，所述的單片機最小系統(tǒng)板連接人機界面模塊，所述的機箱中還裝有單片機仿真/用戶板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，其特征是所述的單片機 仿真/用戶板裝有被仿真的51系列單片機芯片，所述的被仿真的51系列單片機芯片的所 有I/O 口連接仿真其輸入狀態(tài)的開關(guān)，所述的被仿真的51系列單片機芯片的所有I/O 口連 接顯示其輸出狀態(tài)的LED發(fā)光二極管，所述的被仿真的51系列單片機芯片的所有I/O 口還 連接到擴展系統(tǒng)用的I/O端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，其特征是所述的單 片機最小系統(tǒng)板的微處理器為美國ATMEL公司的AT89 X 51系列單片機；所述的單片機最小 系統(tǒng)板備有兩個單片機插座和ISP接口 ；所述的人機界面模塊采用128X64圖形液晶顯示 屏，也可以采用八位高亮度LED數(shù)碼管；所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用美國INTERSIL公司的 ICL7135單片雙積分模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路；所述的交/直流轉(zhuǎn)換模塊采用AD 536單片真有效值 (rms)交/直流轉(zhuǎn)換電路；所述的單片機插座一個是40腳，所述的單片機插座另一個是20 腳。
專利摘要非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺。非電類專業(yè)本科生學習單片機技術(shù)的前導知識不足，相關(guān)的基礎(chǔ)薄弱，延用課堂理論教學為主，驗證實驗為輔的傳統(tǒng)的單片機教學模式，必然導致教師難教、學生難學的情況，不適于對非電類專業(yè)本科生實施教學。非電類專業(yè)單片機實踐教學平臺，其組成包括機箱(1)，所述的機箱(1)中裝有交/直流轉(zhuǎn)換模塊(2)，所述的交/直流轉(zhuǎn)換模塊(2)連接模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)，所述的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)連接單片機最小系統(tǒng)板(4)，所述的單片機最小系統(tǒng)板(4)連接人機界面模塊(5)，所述的機箱中還裝有單片機仿真/用戶板(6)。本實用新型用于非電類專業(yè)單片機應(yīng)用技術(shù)的實踐教學。
文檔編號G09B5/00GK201594325SQ20092024424
公開日2010年9月29日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者馮艷春, 單鸝娜, 孫晶華, 牛濱, 王愛麗, 范劍英 申請人:哈爾濱理工大學