CN110827632A - 用于编码学习及实践的微控制器板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于编码学习及实践的微控制器板，更详细地，在一个基板阵列同时制作典型的arduino板的平台电路板和可适用于所述平台电路板的各种模块电路板，并构成为使得所述平台和各个模块电路板电连接，能够简便地确认安装于所述电路板的电子元件的连接与否，从而能够提高学习及实践效果。

Description

用于编码学习及实践的微控制器板
技术领域
本发明涉及一种用于编码学习及实践的微控制器板，更加详细地，在一个基板阵列同时制作典型的arduino板的平台电路板和可适用于所述平台电路板的各种模块电路板，并构成为使得所述平台和各个模块电路板电连接，能够简便地确认安装于所述电路板的电子元件的连接与否，从而能够提高学习及实践效果。
背景技术
通常，主要用于教育的板有arduino、Micro:bit、STM32控制器板、其他微控制器等等，就所述板而言，为了学生或者初学者的编码教育和独创性培养而提供可简单制作的基板。
在此，对板中通常使用的arduino进行说明，arduino是基于容易使用的开放源码的微控制器(MCU；Micro Controller Unit)，提供一种基于简单的开发工具和USB的连接接口，以便普通人也能够容易开发。
所述微控制器简略地包括处理器和存储器，可作为由一个芯片制成的小型电脑来进行说明，以便能够执行以下一系列过程：获得电信号的输入后，CPU内核、存储器执行作业，并用电信号发送其结果。
并且，对与arduino相关的程序源码、电路图、硬件进行控制的技术通过互联网被公开，因此arduino具有如下特征：即使不具备针对硬件或软件的专门知识，也容易制作应用程序，可用arduino执行的很多项目通过开放源码被公开，从而在没有侵犯著作权的情况下，可以使用、修改、复制、分配程序源码，并且也可以使用称作sketch(控制arduino功能的源代码)的程序来更加容易实现需要的功能。
此外，就arduino硬件而言，共享硬件设计图，以便其他人也能够使用，制作利用所述设计图的平台产品(典型的例子有UNO、Leonardo、Mega等)，也可以销售给其他人，在市面上也存在很多arduino兼容板。
尤其，arduino的最大的优点在于，能够使得控制电子设备的微控制器容易操作，所述微控制器从多个开关或者传感器获得输入，控制电机，或者点亮LED等。
并且，就arduino而言，也可以使用arduino屏蔽板(shield)来在所述平台追加需要的功能并使用，所述屏蔽板作为可选择性地插入于平台电路板上端的板，起到扩展功能的作用，例如，优点在于，如果想在arduino上增加互联网连接功能，则可使用以太网模块屏蔽板，如果想增加无线互联网连接功能，则可使用无线局域网模块屏蔽板。
为了利用所述arduino来控制各种装置，事先需要大量教育和实践，为此，问题在于，接受教育的教育生或者实践者分别准备负责电机、LED、传感器、电阻、二极管、开关等输入输出的各种电子元件和诸如焊锡机、电线、焊料吸入机等的电子材料及制作器具，将所准备的电子元件与arduino板进行电连接等，需经过所述繁琐的过程，并且实践者为了开发程序而通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)连接arduino板和外部的计算机(PC)等，需经过所述复杂过程。
在此，为了使得电子元件与所述arduino板电连接，必须进行焊接作业，但是因焊接技术的不成熟导致的过热而使得电子元件破损，或对arduino板的空隙进行误判而将电子元件焊接到其他位置的空隙的情况等，会遇到电子电路的未操作或误操作，从而存在需要重新对附着的焊料进行熔融后去除的繁琐和因电子元件及板暴露在大量的热量下而破损的问题。
由此，在研究arduino板或学习及实践的教育过程中，虽然利用通常称作面包盘的面包板(Bread board)来确认电子元件的连接是否正确构成，但是因为面包板的空隙孔小，所以对于初学者来说相当不便，不仅难以理解电路，而且很难用作用于教育小学生的用途。
并且，在进行各种实践的学校或者辅导班，很难分别准备实践所需的各种控制装置和arduino板，同时存在实践繁琐、消耗很多时间的问题，例如，实践者利用设置有集成开发环境的另外的PC来进行编程，将如此完成的机械语言代码上传至arduino板的存储器，为了确认装载有微控制器的arduino板和各种控制器件的正常操作与否而需要的情况，应与计算机分离开来，重新输入程序或修改的情况，重新与计算机连接并分离等。
先行技术文献
专利文献
(专利文献0001)[专利文献1].韩国登记专利公报第10-1870531号.利用磁力的arduino实践用跨接电缆、控制板、面包板及利用其的教育用arduino实践套件(登记日：2018年6月18日)
发明内容
用于解决如上所述的现有技术问题，本发明的目的在于，用一个基板阵列来制作在微控制器板中像arduino板一样典型的平台电路板和可适用于所述平台电路板的各种模块电路板，同时构成为使得所述平台和各个模块电路板电连接，并能够简便地确认电子元件的连接与否，从而易于进行学习及实践。
本发明的另一目的在于，在确认构成基板阵列的平台电路板和模块电路板的连接与否后，使得所述电路板分别分离，从而可根据使用用途进行应用组合，因此使得学习效果增大。
本发明又另外目的在于，平台电路板和模块电路板包括于一个基板阵列，从而提高在所述基板阵列进行部件安装(SMT，表面贴装技术(Surface Mounter Technology))作业的便利性，使得作业工艺简单化，减少制作费用，从而能够提高商业价值。
为了解决如上所述的技术课题，本发明的微控制器板具有如下构成：在一个基板阵列S划分形成为平台区域S1和模块区域S2，平台区域S1包括设置有微控制器的平台电路板10，模块区域S2具有截取线并包括模块电路板20，包括平台电路板10的平台区域S1和模块区域S2以截取线为中心在两侧形成有相对应的头部插座孔H，在所述头部插座孔H之间的截取线设置有多个漏钻孔(missing hole)30，在所述漏钻孔30的内径面形成通孔40(viahole)后，沿着所述截取线使得V切槽50形成，将金属层35镀敷于通孔40以便导电。
并且，具有如下构成：在所述模块区域S2以隔开一定间距的形式连续设置有模块支撑架21，在所述模块支撑架21之间的空间形成有多个模块电路板20，多个模块电路板20利用模块连接部22与模块支撑架21相连接，在区分所述模块支撑架21和模块电路板20的截取线设置多个漏钻孔30，同时在所述漏钻孔30的内径面形成通孔40后，沿着所述截取线使得V切槽50形成，将金属层35镀敷于通孔40以便导电。
此外，具有如下构成：在所述基板阵列S用截取线划分的平台电路板10和模块电路板20上安装部件，并确认相互电连接状态后，在基板阵列S上使得所述平台电路板10和模块电路板20分别分离并使用，镀敷于所述漏钻孔30的内径面的金属层35利用电解或无电解方式由铜、银、金、镍、碳系列中任意一种金属材料构成。
根据如上所述的本发明，用一个基板阵列来同时制作在微控制器板中像arduino板一样典型的平台电路板和可适用于所述平台电路板的各种模块电路板，并构成为使得所述平台和各个模块电路板电连接，能够简便地确认安装于所述电路板的电子元件的连接与否，从而提高教育效果。
并且，在确认构成基板阵列的平台电路板和模块电路板的连接与否后，分别对所述电路板进行截取并应用组合，从而增大实践效果。
此外，还有如下效果等：在基板阵列可以同时进行部件安装(SMT；表面贴装技术(Surface Mounter Technology))作业，从而提高作业的便利性，并使得作业工艺简单化，减少制作费用，从而能够提高商品价值。
附图说明
图1是本发明的用于编码学习及实践的微控制器板的主视图。
图2是本发明的用于编码学习及实践的微控制器板的主视图。
图3是示出本发明的平台区域和模块区域的连接部的主要部分的放大截面图。
标号说明
10：平台电路板 20：模块电路板
21：模块支撑架 22：模块连接部
30：漏钻孔 35：金属层
40：通孔 50：V切槽
S：基板阵列 S1：平台区域
S2：模块区域 H：头部插座孔
具体实施方式
以如下形式发明了本发明的用于编码学习及实践的微控制器板：在一个基板阵列同时制作典型的arduino板的平台电路板和可适用于所述平台电路板的各种模块电路板，并构成为使得所述平台和各个模块电路板电连接，能够简便地确认安装于所述电路板的电子元件的连接与否，从而能够提高学习及实践效果。
以下，可通过参考附图对根据本发明的用于编码学习及实践的微控制器板的构成进行详细记述的实施例来理解其特征。
本发明可进行各种变更，并可具有各种形态，将要在本文对实施例进行详细说明。但是应理解为，其并非将本发明限定于特定的公开形态，而是包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物以及代替物。
首先，就本发明的微控制器板而言，以典型的arduino电路板为例进行说明，但阐明也可以适用于其他学习及实践中所使用的板，基板阵列S构成为，在基板绝缘体的两面利用公知的方法使得涂覆有铜箔的铜箔叠层板形成有微细电路并在外面具有绝缘层，从而减少制作费用。
如图1及图2所示，本发明在一个基板阵列S划分形成为平台区域S1和模块区域S2，平台区域S1包括设置有微控制器的平台电路板10，模块区域S2具有截取线并包括模块电路板20。
在此，在基板阵列S的中央以具备处理器和存储器的形式形成平台区域S1，已公知的典型的arduino产品中的任意一个平台电路板10位于平台区域S1，包括屏蔽板平台形式的模块电路板20的模块区域S2划分在所述平台区域S1的两侧，模块电路板20可增加电机、传感器、LED等实践者所需的功能。
用截取线来划分包括所述平台电路板10的平台区域S1和模块区域S2，在所述平台电路板10的两侧包括头部插座孔H，头部插座(未示出)安装于头部插座孔H，以所述截取线为中心，在模块区域S2也形成有相对应的头部插座孔H。
并且，作为本发明的最大特征，如图3所示，在所述头部插座孔H之间的截取线具备多个漏钻孔30，同时在所述漏钻孔30的内径面形成通孔40，将金属层35镀敷于通孔40以便导电。
镀敷于所述漏钻孔30内径面的金属层35可利用电解或者无电解方式由铜、银、金、镍、碳系列中任意一种金属材料构成。
此时，所述头部插座孔H和漏钻孔30当然以相同的个数形成，重要的是，所述头部插座孔H的微细电路和通孔40的金属层35相互导通连接。
如上所述，在头部插座孔H和通孔40导通的状态下，沿着截取线，在一面或者两面形成V切槽50，优选地，在利用电路板进行学习及实践后，能够沿着所述截取线容易分离，同时，以通过通孔40可通电的形式形成所述切槽的深度。
换句话说，在所述截取线形成具有金属层35的通孔40，从而包括平台电路板10的平台区域S1和包括模块电路板20的模块区域S2相互电连接，沿着所述截取线，在通孔40的中心也形成V切槽50，但是所述通孔40是在漏钻孔30的内径面整体镀敷金属层35的状态，因此所述两侧区域仍然是电连接状态，同时可通过V切槽50在实践以后容易分离两侧区域。
并且，在平台区域S1至少形成一个arduino电路板的典型的平台产品，随着两侧模块区域S2的分离，使得平台电路板10容易分离并可使用，模块区域S2包括使得各种功能适用于所述平台电路板10的多个模块电路板20，从而在教育及测试电路异常与否后，能够使得所述模块电路板20分别分离。
为此，在所述模块区域S2以隔开一定间距的形式连续设置有模块支撑架21，在所述模块支撑架21之间的空间形成多个模块电路板20，模块电路板20利用模块连接部22与模块支撑架21相连接，在区分所述支撑架21和模块电路板20的截取线设置多个漏钻孔30。
并且，如前面所述，在所述漏钻孔30的内径面形成通孔40后，沿着所述截取线使得V切槽50形成，从而在实践后能够使得模块电路板20容易分离，将金属层35镀敷于通孔40以便导电。
在此，在所述模块区域S2的模块支撑架21和与模块电路板20相连接的模块连接部22形成包括V切槽50的截取线，同时在所述截取线形成多个漏钻孔30，在所述漏钻孔30也可以选择性地形成通孔40，金属层35镀敷于通孔40，例如，在模块连接部22固定于模块电路板20的两侧的状态下，使得通过微细电路与头部插座孔H相互电连接的通孔40形成在设置于任意一侧截取线的漏钻孔30而实现电连接，这也包括于本发明。
如上所述，在一个基板阵列S用截取线划分的平台电路板10和模块电路板20上安装部件，在确认相互电连接状态后，使得所述平台电路板10和模块电路板20在基板阵列S上分别分离，并在所述模块电路板20使得模块电路板20分别分离，从而使用于平台电路板10，因此能够提高实践者针对学习及实践的教育效果。
如上所述的实施例对本发明的最优选的例子进行了说明，但是并非仅限定于所述实施例，而是在不脱离本发明的技术思想的范围内可进行各种变形，这对于从业者来说是显而易见的。

Claims (4)

1.一种用于编码学习及实践的微控制器板，其特征在于，具有如下构成：
在一个基板阵列(S)划分形成为平台区域(S1)和模块区域(S2)，平台区域(S1)包括设置有微控制器的平台电路板(10)，模块区域(S2)具有截取线并包括模块电路板(20)，
包括平台电路板(10)的平台区域(S1)和模块区域(S2)以截取线为中心在两侧形成有相对应的头部插座孔(H)，
在所述头部插座孔(H)之间的截取线设置有多个漏钻孔(30)，在所述漏钻孔(30)的内径面形成通孔(40)后，沿着所述截取线使得V切槽(50)形成，将金属层(35)镀敷于通孔(40)以便导电。
2.根据权利要求1所述的用于编码学习及实践的微控制器板，其特征在于，具有如下构成：
在模块区域(S2)以隔开一定间距的形式连续设置有模块支撑架(21)，在所述模块支撑架(21)之间的空间形成有多个模块电路板(20)，多个模块电路板(20)利用模块连接部(22)与模块支撑架(21)相连接，
在区分所述模块支撑架(21)和模块电路板(20)的截取线设置多个漏钻孔(30)，在所述漏钻孔(30)的内径面形成通孔(40)后，沿着所述截取线使得V切槽(50)形成，将金属层(35)镀敷于通孔(40)以便导电。
3.根据权利要求1所述的用于编码学习及实践的微控制器板，其特征在于，具有如下构成：
在基板阵列(S)用截取线划分的平台电路板(10)和模块电路板(20)上安装部件，并确认相互电连接状态后，在基板阵列(S)上使得所述平台电路板(10)和模块电路板(20)分别分离并使用。
4.根据权利要求1所述的用于编码学习及实践的微控制器板，其特征在于，
镀敷于漏钻孔(30)内径面的金属层(35)利用电解或无电解方式由铜、银、金、镍、碳系列中任意一种金属材料构成。
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