本實用新型涉及一種單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺。
背景技術(shù):
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單片機(jī)技術(shù)廣泛用在工業(yè)自動化、自動檢測與控制、智能儀器儀表、機(jī)電一體化設(shè)備、汽車電子、家用電器等各個方面,是電氣自動化、嵌入式、計算機(jī)等專業(yè)的必修課程,由于必須掌握電路設(shè)計、軟件編程等技術(shù),特別是學(xué)習(xí)過程中必須以動手實踐為主,理論為輔的教學(xué)方法,正常教學(xué)學(xué)生很難理解、接受,因此在教學(xué)過程中必須有一個既適合教學(xué)、又能完成動手實踐的硬件平臺。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型的目的是提供一種壁板之間組裝速度快、展開方便,將單片機(jī)技術(shù)分解成多個知識點,將一個或多個知識點對應(yīng)一個硬件模塊的單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺。
上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,其組成包括:方形底板,所述的方形底板的前端開有前橫插槽,所述的前橫插槽鑲嵌前磁條,所述的前磁條吸合前吸合磁條,所述的前吸合磁條鑲嵌在前壁板的底部,所述的方形底板的后端開有后橫插槽,所述的后橫插槽鑲嵌后磁條,所述的后磁條吸合后吸合磁條,所述的后吸合磁條鑲嵌在后壁板的底部,所述的方形底板的左端連接2個圓心在一條直線上的左圓套,所述的左圓套之間插入左轉(zhuǎn)桿,所述的左轉(zhuǎn)桿連接左轉(zhuǎn)板,所述的左轉(zhuǎn)板連接左壁板,所述的方形底板的右端連接2個圓心在一條直線上的右圓套,所述的右圓套之間插入右轉(zhuǎn)桿,所述的右轉(zhuǎn)桿連接右轉(zhuǎn)板,所述的右轉(zhuǎn)板連接右壁板,所述的方形底板連接單片機(jī)教學(xué)模塊電路板。
所述的單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,所述的前壁板與所述的后壁板的左側(cè)端部鑲嵌左豎磁條,所述的前壁板與所述的后壁板的右側(cè)端部鑲嵌右豎磁條,所述的左壁板與所述的右壁板的前側(cè)鑲嵌前豎磁條,所述的左壁板與所述的右壁板的后側(cè)鑲嵌后豎磁條,所述的前壁板的左側(cè)與所述的左壁板之間通過所述的左豎磁條吸合所述的前豎磁條連接,所述的前壁板的右側(cè)與所述的右壁板之間通過所述的右豎磁條吸合所述的前豎磁條連接,所述的后壁板的左側(cè)與所述的左壁板之間通過所述的左豎磁條吸合所述的后豎磁條連接,所述的后壁板的右側(cè)與所述的右壁板之間通過所述的右豎磁條吸合所述的后豎磁條連接,所述的前壁板連接豎圓桿,所述的豎圓桿連接旋轉(zhuǎn)蓋。
所述的單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,所述的單片機(jī)教學(xué)模塊電路板上安裝有處理器模塊,所述的處理器模塊連接鍵盤與開關(guān)模塊、IO輸出模塊、點陣模塊、光電隔離及繼電器輸出模塊、LED顯示模塊、串口下載與通信模塊、AD與DA轉(zhuǎn)換模塊、并口擴(kuò)展模塊、液晶與時鐘電路模塊、聲音及步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)模塊、面包板平臺擴(kuò)展模塊、其它電路模塊。
所述的單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,所述的其它電路模塊包括電源輸入電路,所述的電源輸入電路連接電源指示電路、溫度檢測電路、溫濕度檢測電路、可變電壓輸出電路、電平反轉(zhuǎn)電路、上拉電路電路、電源保護(hù)電路、電壓輸出電路。
有益效果:
1.本實用新型的方形底板與前壁板、后壁板、左壁板、右壁板之間的連接方便、牢固,組裝速度快,左壁板、右壁板展開也方便。
本實用新型的左圓套、左轉(zhuǎn)桿、左轉(zhuǎn)板配合使用,使方形底板與左壁板相對展開時方便,右圓套、右轉(zhuǎn)桿、右轉(zhuǎn)板配合使用,使方形底板與右壁板相對展開時方便,使用靈活方便。
本實用新型區(qū)別與單片機(jī)實驗箱、實驗板等關(guān)鍵在于單片機(jī)實驗箱、實驗板等僅能完成課程實驗、實訓(xùn)等很難完成理論教學(xué),使用單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺能很好的將理論教學(xué)、電路設(shè)計、軟件編程等很好的有機(jī)結(jié)合,幫助學(xué)生盡快掌握單片機(jī)技術(shù)。
本實用新型將單片機(jī)技術(shù)分解成多個知識點,將一個或多個知識點對應(yīng)一個硬件模塊,并配置相應(yīng)的原理圖; 每個模塊相對獨(dú)立,方便知識點的分析、講解、應(yīng)用等,但設(shè)置與其他模塊連接的輸入、輸出接口,若如與其他模塊構(gòu)成系統(tǒng),則通過每個模塊接口用杜邦線連接對應(yīng)插針即可。
本實用新型的模塊間可任意組合,能夠構(gòu)成多種應(yīng)用系統(tǒng),充分發(fā)揮教師和學(xué)生的能動性。
本實用新型配備面包板和擴(kuò)展模塊基座,方便新模塊的開發(fā)與擴(kuò)展;配備模塊測試文件,方便平臺的測試與維護(hù);配備大量平臺應(yīng)用示例文件。
附圖說明:
附圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是附圖1的A-A向視圖。
附圖3是附圖1的不帶旋轉(zhuǎn)蓋的俯視圖。
附圖4是本產(chǎn)品的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及模塊連接關(guān)系圖。
附圖5是附圖4中其它電路模塊的連接關(guān)系圖。
具體實施方式:
實施例1:
一種單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,其組成包括:方形底板1,所述的方形底板的前端開有前橫插槽2,所述的前橫插槽鑲嵌前磁條3,所述的前磁條吸合前吸合磁條4,所述的前吸合磁條鑲嵌在前壁板5的底部,所述的方形底板的后端開有后橫插槽6,所述的后橫插槽鑲嵌后磁條7,所述的后磁條吸合后吸合磁條8,所述的后吸合磁條鑲嵌在后壁板9的底部,所述的方形底板的左端連接2個圓心在一條直線上的左圓套10,所述的左圓套之間插入左轉(zhuǎn)桿11,所述的左轉(zhuǎn)桿連接左轉(zhuǎn)板12,所述的左轉(zhuǎn)板連接左壁板13,所述的方形底板的右端連接2個圓心在一條直線上的右圓套14,所述的右圓套之間插入右轉(zhuǎn)桿15,所述的右轉(zhuǎn)桿連接右轉(zhuǎn)板16,所述的右轉(zhuǎn)板連接右壁板17,所述的方形底板連接單片機(jī)教學(xué)模塊電路板18;所述的前壁板與所述的后壁板的左側(cè)端部鑲嵌左豎磁條19,所述的前壁板與所述的后壁板的右側(cè)端部鑲嵌右豎磁條20,所述的左壁板與所述的右壁板的前側(cè)鑲嵌前豎磁條21,所述的左壁板與所述的右壁板的后側(cè)鑲嵌后豎磁條22,所述的前壁板的左側(cè)與所述的左壁板之間通過所述的左豎磁條吸合所述的前豎磁條連接,所述的前壁板的右側(cè)與所述的右壁板之間通過所述的右豎磁條吸合所述的前豎磁條連接,所述的后壁板的左側(cè)與所述的左壁板之間通過所述的左豎磁條吸合所述的后豎磁條連接,所述的后壁板的右側(cè)與所述的右壁板之間通過所述的右豎磁條吸合所述的后豎磁條連接,所述的前壁板連接豎圓桿23,所述的豎圓桿連接旋轉(zhuǎn)蓋24。
實施例2:
實施例1所述的單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,所述的單片機(jī)教學(xué)模塊電路板上安裝有處理器模塊25,所述的處理器模塊連接鍵盤與開關(guān)模塊26、IO輸出模塊27、點陣模塊28、光電隔離及繼電器輸出模塊29、LED顯示模塊30、串口下載與通信模塊31、AD與DA轉(zhuǎn)換模塊32、并口擴(kuò)展模塊33、液晶與時鐘電路模塊34、聲音及步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)模塊35、面包板平臺擴(kuò)展模塊36、其它電路模塊37;
所述的其它電路模塊包括電源輸入電路38,所述的電源輸入電路連接電源指示電路39、溫度檢測電路40、溫濕度檢測電路41、可變電壓輸出電路42、電平反轉(zhuǎn)電路43、上拉電路電路44、電源保護(hù)電路45、電壓輸出電路46。
實施例3:
實施例2所述的單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,
所述的處理器模塊:晶振與處理器采用插座模式,方便更換晶振和處理器。
所述的IO輸出模塊:實現(xiàn)輸出顯示、流水燈、節(jié)日燈、交通燈等電路設(shè)計。
所述的鍵盤與開關(guān)模塊:實現(xiàn)開關(guān)量、獨(dú)立鍵盤、矩陣鍵盤輸入。
所述的串口下載與通信模塊:實現(xiàn)程序下載、串口通信。
所述的LED顯示:實現(xiàn)共陽極、共陰極數(shù)碼管單管獨(dú)立顯示,共陽極數(shù)碼管動態(tài)顯示
所述的AD與DA轉(zhuǎn)換:實現(xiàn)并行輸出的8位AD轉(zhuǎn)換、串行輸入的DA轉(zhuǎn)換。
所述的點陣模塊:一組4個8*8點陣屏電路,可實現(xiàn)8*8的字符顯示、16*16的漢字顯示。
所述的液晶與時鐘電路:實現(xiàn)16*2字符顯示、8*4漢字顯示;提供秒分時日月年的信息,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整,時鐘操作可通過AM/PM 指示決定采用24 或12 小時格式。
所述的聲音及步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)模塊:實現(xiàn)嗡鳴器、喇叭的驅(qū)動;步進(jìn)電機(jī)與雙向直流電機(jī)的驅(qū)動。
所述的并口擴(kuò)展模塊:實現(xiàn)并行系統(tǒng)擴(kuò)展。
所述的光電隔離及繼電器輸出模塊:兩路繼電器輸出,兩路光電隔離電路。
所述的其它電路模塊:溫度檢測、溫濕度檢測、可變電壓輸出、電平反轉(zhuǎn)、上拉電路、電源輸入、電源保護(hù)、電壓輸出、電源指示等電路。
所述的面包板平臺擴(kuò)展模塊:提供面包板供新電路搭接、調(diào)試;提供擴(kuò)展電路基座,供新模塊的安裝。
本系統(tǒng)最大的特點是模塊化設(shè)計,模塊之間相互獨(dú)立,如果構(gòu)成系統(tǒng)可以通過模塊上的接口插座使用杜邦線連接,還能夠構(gòu)成不同的應(yīng)用系統(tǒng)。
實施例4:
上述實施例所述的單片機(jī)教學(xué)模塊化硬件平臺,
將其他電路模塊中的溫濕度傳感器與處理器模塊連接,處理器模塊再與液晶與時鐘電路模塊連接,變構(gòu)成了顯示當(dāng)前時間和溫濕度的溫濕度檢測系統(tǒng)。
將鍵盤與開關(guān)模塊中的獨(dú)立按鍵與處理器模塊連接,處理器模塊再與聲音及步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)模塊中的直流電機(jī)驅(qū)動電路插針連接變可構(gòu)成直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。