CN204480563U - 单片机实验板 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种单片机实验板，有效改善了现有技术中单片机实验板存在较大的功能浪费的问题。本实用新型实施例中的单片机实验板，包括主板和基板，所述主板上设有电源接口、单片机芯片、复位电路和起振电路，所述基板上设有电源端口、烧写口、主板底座和模块板底座；所述电源接口、复位电路和起振电路均与所述单片机芯片相连；所述电源端口、烧写口和模块板底座均与所述主板底座相连，所述模块板底座用于连接模块板，所述主板底座用于连接所述主板。该单片机实验板结构简单、设计巧妙，可灵活进行各功能单元间的组合，显著提高了单片机实验板的功能利用率，实施方便，易于推广应用。

Description

单片机实验板

技术领域

本实用新型涉及单片机技术领域，具体而言，涉及一种单片机实验板。

背景技术

现有技术中，单片机实验板是用于进行各种电路实验的必不可少的实验设备，被广泛应用于各行各业，设计人经研究发现，现有的单片机实验板均将各单元模块集成在一块完整的电路板上，导致应用时需使用大量连线，且在进行单一实验时往往只会应用到电路板的其中一小部分功能，存在较大的功能浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种单片机实验板，以改善现有技术中单片机实验板存在较大的功能浪费的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种单片机实验板，包括主板和基板，所述主板上设有电源接口、单片机芯片、复位电路和起振电路，所述基板上设有电源端口、烧写口、主板底座和模块板底座；

所述电源接口、复位电路和起振电路均与所述单片机芯片相连；所述电源端口、烧写口和模块板底座均与所述主板底座相连，所述模块板底座用于连接模块板，所述主板底座用于连接所述主板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述烧写口连接有控制所述烧写口开启、关闭的带锁开关K2；所述电源端口连接有电源指示灯D1，所述电源指示灯D1与所述电源端口之间连接有带锁开关K1。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述复位电路与所述单片机芯片之间连接有复位按键K3，所述电源接口连接有电源指示灯D2。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述单片机芯片具有P0口，所述主板上还设有上拉电阻R，所述上拉电阻R与所述单片机芯片的P0口相连。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述主板上设有长插针。

结合第一方面，或第一方面的第一种～第四种任意一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述主板上标记有所述单片机芯片各引脚的引脚序号；所述基板和主板上分别设有对各P口的标记。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述模块板包括液晶显示与点阵模块、按键与红外模块，以及数码管与流水灯模块。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述液晶显示与点阵模块包括液晶显示模块、点阵模块和蜂鸣器电路。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述按键与红外模块包括按键模块和红外模块。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述数码管与流水灯模块包括数码管模块、流水灯模块和蜂鸣器电路。

本实用新型实施例中，巧妙地将实验板设计为可安装、拆卸的主板和基板，对主板和基板的架构进行了巧妙设计，在主板上仅设包括单片机芯片、复位电路、起振电路的单片机最小系统，在基板上设用以连接主板的主板底座和用以连接模块板的模块板底座，这种架构设计，使得在实际应用时，用户只需根据实际需求灵活选择所需模块板，将选择的模块板连接在模块板底座上即可完成相应实验，使用时所需连线较少，充分确保了使用的灵活性、便捷性，显著降低了功能浪费，节约了能源。

进一步地，本实用新型实施例中，设有带锁开关K1、带锁开关K2、复位按键K3、电源指示灯D1、电源指示灯D2等，这些器件单元的设置，使得用户在实验时可通过带锁开关、复位按键等灵活控制实验进程，通过电源指示灯及时获知主板、基板工作状况，有效确保了实验的安全可靠性，符合实际需求。

进一步地，本实用新型实施例中，在主板上设有上拉电阻R，上拉电阻R的设置，使得在需使用到P0口时，无需另外加设上拉电阻，使用十分方便。

进一步地，本实用新型实施例中，在主板上设有长插针，长插针的设置，使得主板和基板可通过长插针连接，有效避免了因使用杜邦线连接而导致的接触不良，有效确保了实验板工作的可靠性，提高了用户使用体验。

进一步地，本实用新型实施例中，在主板上标记有单片机芯片各引脚的引脚序号，在基板和主板上分别设有对各P口的标记，引脚序号和P口标记的设置，有效确保了连线的准确，有效避免了因用户错误连线导致实验板烧损，确保了实验的安全可靠性。

进一步地，本实用新型实施例中，模块板的种类有多种，均为本领域已十分成熟的技术，用户可根据实验需求灵活选择所需模块板进行实验，适用范围较广，使用灵活性较高，实施方便，符合实际需求，具有实质性特点和进步，适合大规模推广应用。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型实施例的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种单片机实验板的系统框图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种基板的电路框图；

图3为本实用新型实施例所提供的一种主板的电路框图；

图4为本实用新型实施例所提供的一种主板的电路原理图；

图5为本实用新型实施例所提供的一种基板的电路原理图。

上述附图中，各附图标记名称为：

电源接口100，单片机芯片101，起振电路102，复位电路103，复位按键K3104，电源指示灯D2105；

模块板底座200，主板底座201，电源端口202，烧写口203，带锁开关K2204，带锁开关K1205，电源指示灯D1206。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

现有技术中，单片机实验板大都采用完整的、封闭的开发板，例如：在一块完整的电路板上，通过区域分割划分功能块，单片机、控制电路、模块电路等均集成在同一个电路板上，经研究发现，这种单片机实验板，由于各功能块位置固定，使用灵活性较差，如：某次实验只需使用两个功能块，由于各功能块位置固定，所需使用的两个功能块间经常会存在其余功能块，距离较远，因而使用时需采用大量连线，其余功能块亦存在严重功能浪费，进而造成了成本浪费。

基于此，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种单片机实验板，包括主板和基板，所述主板上设有电源接口100、单片机芯片101、复位电路103和起振电路102，所述基板上设有电源端口202、烧写口203、主板底座201和模块板底座200；所述电源接口100、复位电路103和起振电路102均与所述单片机芯片101相连；所述电源端口202、烧写口203和模块板底座200均与所述主板底座201相连，所述模块板底座200用于连接模块板，所述主板底座201用于连接所述主板。

其中，模块板是能够实现某种功能的单元集合，例如：显示板、电源板、AD/DA模块、时钟模块等都可以作为模块板。根据实验需求，模块板底座200上可加装不同的模块板，如：液晶显示与点阵模块、按键与红外模块、数码管与流水灯模块等，以满足不同实验需求，各模块板的设计结构有多种，如：液晶显示与点阵模块可包括液晶显示模块、点阵模块和蜂鸣器电路；按键与红外模块可包括按键模块和红外模块；数码管与流水灯模块可包括数码管模块、流水灯模块和蜂鸣器电路，由于显示模块、点阵模块、按键模块、红外模块、数码管模块、流水灯模块和蜂鸣器电路等模块板均为本领域已经十分成熟的模块电路，选择方式有多种，因而，本实用新型实施例中不作更多说明。

模块板的种类有多种，各模块板并未固定在本实用新型实施例中的单片机实验板上，用户可根据实验需求灵活选择所需模块板，将所需模块板连接在模块板底座200上，以完成相应实验。完成不同实验只需在模块板底座200上连接不同模块板即可，使用灵活性较高，适用范围较广，便于组装、拆卸，实施方便，符合实际需求。

为了便于用户灵活控制实验进程，及时获知主板、基板工作状况，如图2、图3所示，本实用新型实施例中，优选在烧写口203连接控制所述烧写口203开启、关闭的带锁开关K2204；在所述电源端口202连接电源指示灯D1206，在所述电源指示灯D1206与所述电源端口202之间连接带锁开关K1205；在所述复位电路103与所述单片机芯片101之间连接复位按键K3104，在所述电源接口100连接电源指示灯D2105。

如此设置后，在实验时，用户便可通过带锁开关、复位按键等灵活控制实验进程，通过电源指示灯及时获知主板、基板工作状况，从而确保实验的安全可靠性。

为了尽可能地减少所需增设元器件，确保单片机实验板的正常运行，本实施例中，优选在所述主板上设上拉电阻R，将所述上拉电阻R与所述单片机芯片101的P0口相连，使得在需使用到P0口时，无需用户另外加设上拉电阻，提高使用的便利性。

设计人发现，现有技术中，大都采用杜邦线连接各功能块，使用杜邦线连接各功能块经常发生接触不良，导致实验失败，为了改善这一问题，本实用新型实施例中，优选在主板上设连接件L，如长插针，长插针的设置，使得主板和基板可通过长插针连接，有效改善了因使用杜邦线连接各功能块而产生的接触不良问题，从而有效确保了实验板工作的可靠性，提高了用户使用体验。

为了确保各接口、引脚连线准确，避免因错误连线导致实验板烧损，本实用新型实施例中，优选在所述主板上标记所述单片机芯片101各引脚的引脚序号；在所述基板和主板上分别设对各P口的标记。如此设置后，能有效确保实验的安全可靠性。

本实用新型实施例中，基于模块化开发理念，在主板上集成包括单片机芯片101、复位电路103、起振电路102的最小单片机系统，通过主板与基板的巧妙设置，在最小化单片机系统功能的基础上，最大化各种模块板的应用空间。实现以单片机芯片101为核心的任意模块板组合使用，组合的概念包括基于基板的任意插装和功能的组装，如：主板+按键模块+数码管显示模块、主板+液晶显示模块+按键模块、主板+数码管显示模块+驱动模块等等，体现了一种开放学习的思路，在提供基板和主板的基础上，同时使用一批现有的示例的模块板，允许用户在符合基板和资源共享规则的基础上进行二次开发和扩充，能显著提高用户的使用体验，提高单片机实验的种类。

基于上述可知，与其他单片机实验板采用集成化、封闭化的设计结构，将能够实现的各种功能集中在一个开发板上，并且固定了资源分配，导致开发板的扩展性不强，二次扩展开发的可能不大不同，本实用新型实施例所提供的单片机实验板的是将主板功能最小化，使之仅仅剩下下载、烧写等功能，将单片机芯片的P口资源通过基板共享出去，只要模块板之间不出现P口的使用冲突，即可以实现模块板的组装、拼接使用。

需说明的是，本实用新型实施例中，各主板、基板的可实现电路有多种，只要能确保单片机实验板正常运行即可，如图4所示，本实用新型实施例中提供了其中一种主板的实现电路，主板的实现电路包括但不限于该种电路，选用AT89C52作为单片机芯片101，复位电路103包括连接于单片机芯片101的RESET脚与地之间的电阻R1，连接于单片机芯片101的RESET脚与电源之间的电容C3，与电容C3并联的复位按键K3104；起振电路102包括晶振Y1，连接于晶振Y1的一端与地之间的电容C1，连接于晶振Y1的另一端与地之间的电容C2；上拉电阻R优选为排阻，与单片机芯片101的P0脚相连；电源指示灯D2105通过电阻R2与电源接口100相连；用于连接模块板的连接器L优选为长插针。

如图5所示，本实用新型实施例中提供了其中一种基板的实现电路，基板的实现电路包括但不限于该种电路，包括通过带锁开关K1205与电源端口202连接的电源指示灯D1206；分别用于连接主板和模块板的主板底座201和模块板底座200；与烧写口203连接的带锁开关K2204。

基于上述电路，本实用新型实施例的实现原理是：

设计了一种资源共用的基板，将单片机芯片101的P口通过基板实现共享，在基板上设置多个P口引出端，用于连接模块板，根据实际需求，可设多个P口引出端，以满足连接多个模块板的需求，通过P口引出端实现模块板的插入，并通过基板的资源共享机制实现主板与模块板、模块板与模块板之间的通信。

本实用新型实施例中，巧妙地将实验板设计为由主板和基板构成，对主板和基板的架构进行了巧妙设计，在主板上仅设包括单片机芯片101、复位电路103、起振电路102的单片机最小系统，在基板上设用以连接主板的主板底座201和用以连接模块板的模块板底座200，这种架构设计，使得在实际应用时，用户可根据实际需求灵活选择在模块板底座200上连接所需使用到的模块板来实现相应的实验效果，使用时所需连线较少，充分确保了使用的灵活性、便捷性，显著降低了功能浪费，节约了能源。

在上述电路的基础上，本实用新型实施例中还连接有部分辅助电路、元器件和连线，如电容C4、电阻R3等，用于保证单片机实验板的正常运行，这些辅助电路和元器件的使用属于行业通用的电路应用习惯，且为本领域较为成熟的技术，在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型实施例的各功能可以用通用的硬件来实现，它们可以集中在单个的硬件上，或者分布在多个硬件所集成的电路板上，可选地，它们可以用可执行的现有程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由硬件来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型的功能实现不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单片机实验板，其特征在于，包括主板和基板，所述主板上设有电源接口、单片机芯片、复位电路和起振电路，所述基板上设有电源端口、烧写口、主板底座和模块板底座；

所述电源接口、复位电路和起振电路均与所述单片机芯片相连；所述电源端口、烧写口和模块板底座均与所述主板底座相连，所述模块板底座用于连接模块板，所述主板底座用于连接所述主板。

2.根据权利要求1所述的单片机实验板，其特征在于，所述烧写口连接有控制所述烧写口开启、关闭的带锁开关K2；所述电源端口连接有电源指示灯D1，所述电源指示灯D1与所述电源端口之间连接有带锁开关K1。

3.根据权利要求1所述的单片机实验板，其特征在于，所述复位电路与所述单片机芯片之间连接有复位按键K3，所述电源接口连接有电源指示灯D2。

4.根据权利要求1所述的单片机实验板，其特征在于，所述单片机芯片具有P0口，所述主板上还设有上拉电阻R，所述上拉电阻R与所述单片机芯片的P0口相连。

5.根据权利要求1所述的单片机实验板，其特征在于，所述主板上设有长插针。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的单片机实验板，其特征在于，所述主板上标记有所述单片机芯片各引脚的引脚序号；所述基板和主板上分别设有对各P口的标记。

7.根据权利要求6所述的单片机实验板，其特征在于，所述模块板包括液晶显示与点阵模块、按键与红外模块，以及数码管与流水灯模块。

8.根据权利要求7所述的单片机实验板，其特征在于，所述液晶显示与点阵模块包括液晶显示模块、点阵模块和蜂鸣器电路。

9.根据权利要求7所述的单片机实验板，其特征在于，所述按键与红外模块包括按键模块和红外模块。

10.根据权利要求7所述的单片机实验板，其特征在于，所述数码管与流水灯模块包括数码管模块、流水灯模块和蜂鸣器电路。