CN204990921U - 一种数字电路综合实训板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字电路综合实训板，属于教学技术领域，包括电源模块、信号产生模块、数码显示模块、输出显示模块、工作芯片模块和面板。本实用新型采用模块化设计，结构简单实用、小巧灵活、便于携带；模块布局紧凑有序，缩小装置体积；稳定性高，便于拆卸维修；具有光伏模块，可随时使用。

Description

一种数字电路综合实训板

技术领域

本实用新型属于教学技术领域，具体涉及一种数字电路综合实训板。

背景技术

目前高校数字电子技术课程实验实训主要通过在实验室完成和利用面包板进行。电子技术实验室试验台能够同时满足模拟电子技术和数字电子技术课程的实验环节。同时也有利用电子技术试验箱进行实验，如上海佳悦科教设备发展有限公司生产的JY-SD1数字电路技术实验箱。

利用实验室进行实验不仅受到时间、资源等条件限制，且需外接电源，不能随时随地进行实验。同时在实验室完成的实验主要是验证性实验，对于综合性较强的设计性实验有一定的局限性。利用面包板进行实验时，对于电路较简单的实验内容可以较容易实现，对于复杂电路实现起来较为困难，实验设计布线难，电路故障点多，系统的稳定性差，拆卸维修困难，增加教学成本。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种数字电路综合实训板，以达到使实验装置便携可用、教学实验不受时间地点限制并降低教学成本的目的，提出以下技术方案：

一种数字电路综合实训板，包括电源模块、信号产生模块、数码显示模块、输出显示模块、逻辑电平模块、工作芯片模块、扩展元件模块和面板；

进一步，所述的电源模块、信号产生模块、数码显示模块、输出显示模块和工作芯片模块均设置于面板上，与面板呈固定连接；所述的电源模块设置于面板一角；工作芯片模块设置于面板中央位置，工作芯片模块周围以顺时针顺序依次设置有信号产生模块、数码显示模块和输出显示模块；信号产生模块与电源模块相邻。

进一步，实训板还包括逻辑电平模块和扩展元件模块，逻辑电平模块和扩展元件模块均设置于面板边缘位置，且与工作芯片模块相邻。

进一步，所述电源模块包括稳压模块及光伏模块。

进一步，所述光伏模块包括太阳能电池板、电池和充电控制器。太阳能电池板经日光照射后产生电能，经充电控制器存储于电池当中，当使用实训板实验过程中，电池中电能经充电控制器输送至供电电源的稳压模块。

电源模块所采用的三端固定输出集成稳压器CW7805芯片输出稳定的直流5伏电压或输出电压可变的集成三端稳压块LM317，作为整个实训板的供电电源的稳压模块，同时配有电源指示灯。

进一步，所述稳压模块为CW7805芯片或LM317芯片。

进一步，所述信号产生模块包括NE555定时器及74LS90芯片；所述数码显示模块包括74LS48芯片；所述输出显示模块包括电阻及发光二极管；所述逻辑电平模块包括电阻及拨钮开关；所述工作芯片模块包括芯片锁紧插座；所述扩展元件模块包括按键及电阻。

信号产生模块由集成电路NE555定时器及二-五-十进制加法计数器74LS90芯片实现1kHZ、100HZ、10HZ、1HZ四种不同频率的方波信号；实现正脉冲和负脉冲的单次方波信号。数码显示模块由七段数码管译码驱动器74LS48芯片及共阴极数码管实现0～99数码的显示。输出显示模块由电阻及发光二极管构成逻辑电平显示，实现输出电平指示。逻辑电平模块由电阻及拨钮开关构成，实现逻辑高低电平的输出。工作芯片模块由芯片锁紧插座构成，实现数字集成电路芯片的装载。扩展元件模块由按键及电阻构成，实现外围电路及元件的扩展。

本实用新型有益效果包括：

1.本实用新型采用Protel99SE软件设计并制成PCB印刷电路板，小巧灵活，使用方便，可以随身携带，实现学生做实验、电路设计不受时间、地点、资源不足等客观条件限制。

2.本实用新型模块化设计，结构简单实用、便于携带；模块布局紧凑有序，实验布线方便，且有效缩小装置体积；稳定性高，便于拆卸维修。

3.在各模块相互配合作用下，可以满足电子技术课程中数字电子技术部分所有的基础实验和实训需求，同时可以满足综合性的电路设计和实现的要求。

4.本实用新型中光伏模块及所含电池，可以令学生做实验、设计电路不受时间、地点、资源不足等客观条件限制，在课堂教室、学生宿舍、图书馆自习室等场所均可进行实验设计、教学实践与电路调试。

附图说明

附图1为本实用新型整体结构示意图；

附图2为本实用新型光伏模块的原理框图；

附图中1电源模块、2信号产生模块、3数码显示模块、4输出显示模块、5逻辑电平模块、6工作芯片模块、7扩展元件模块和8面板。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面结合附图和较佳的实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一：

如图1所示，一种数字电路综合实训板，包括电源模块1、信号产生模块2、数码显示模块3、输出显示模块4、逻辑电平模块5、工作芯片模块6、扩展元件模块7和面板8；

所述的电源模块1、信号产生模块2、数码显示模块3、输出显示模块4、逻辑电平模块5、工作芯片模块6和扩展元件模块7均设置于面板8上，与面板8呈固定连接。所述的电源模块设置于面板8一角；工作芯片模块6设置于面板8中央位置，工作芯片模块6周围以顺时针顺序依次设置有信号产生模块2、数码显示模块3和输出显示模块4；信号产生模块2与电源模块1相邻。逻辑电平模块5和扩展元件模块7均设置于面板8边缘位置，且与工作芯片模块6相邻。本实用新型采用Protel99SE软件设计并制成PCB印刷电路板，小巧灵活，使用方便，可以随身携带，实现学生做实验、电路设计不受时间、地点、资源不足等客观条件限制。采用模块化设计，结构简单实用、便于携带；模块布局紧凑有序，实验布线方便，且有效缩小装置体积；稳定性高，便于拆卸维修。

所述电源模块1包括稳压模块及光伏模块。

如图2所示，所述光伏模块包括太阳能电池板、电池和充电控制器。太阳能电池板经日光照射后产生电能，经充电控制器存储于电池当中，当使用实训板实验过程中，电池中电能经充电控制器输送至供电电源的稳压模块。本实用新型中光伏模块及所含电池，可以令学生做实验、设计电路不受时间、地点、资源不足等客观条件限制，在课堂教室、学生宿舍、图书馆自习室等场所均可进行实验设计、教学实践与电路调试。

电源模块1采用三端固定输出集成稳压器CW7805芯片输出稳定的直流5伏电压，作为整个实训板的供电电源的稳压模块，同时配有电源指示灯。在该稳压模块中，直流电源接口与保险丝相连接，输入端接入三端固定输出集成稳压器的管脚，输出端从其另一管脚引出与电源开关相连，接入电源指示灯的阳极，经指示灯的阴极引出接回电源的负极。电源模块1均与其余模块相连接，将电源开关打开后，即可为其余各模块供电。

信号产生模块2由集成电路NE555定时器及二-五-十进制加法计数器74LS90芯片实现1kHZ、100HZ、10HZ、1HZ四种不同频率的方波信号；实现正脉冲和负脉冲的单次方波信号。在该模块中，由集成电路NE555定时器及其外围元器件构成方波信号发生器产生频率为1KHZ方波信号，经管脚输出接至74LS90芯片的管脚进行分频，经74LS90芯片的管脚输出100HZ方波信号，同时接至74LS90芯片的管脚进行分频，经74LS90芯片的管脚输出10HZ方波信号，同时接至74LS90芯片的管脚进行分频，经74LS90芯片的管脚输出1HZ方波信号。由开关、电阻及与非门芯片74LS00实现单次方波信号发生电路，由管脚输出负单次脉冲，管脚输出正单次脉冲。

数码显示模块3由七段数码管译码驱动器74LS48芯片及共阴极数码管实现0～99数码的显示。在此模块中，74LS48芯片输入端各管脚分别接接线端子，输出各管脚分别通过电阻连接至数码管的管脚实现译码显示。数码管的管脚通过选通开关接电源负极。

输出显示模块4由电阻及发光二极管构成逻辑电平显示，实现输出电平指示。在此模块中，发光二极管的阳极分别与8个接线端子相连，阴极通过8个电阻接电源负极，的阴极分别于8个接线端子相连，阳极通过8个电阻电源正极。

逻辑电平模块5由电阻及拨钮开关构成，实现逻辑高低电平的输出。在此模块中，拨钮开关的两管脚分别接于电源的正极和负极，管脚接接线端子，实现高低电平的输出。

工作芯片模块6由芯片锁紧插座构成，实现数字集成电路芯片的装载。在此模块中，两锁紧插座的各管脚分别引出接接线端子。

扩展元件模块7由按键及电阻构成，实现外围电路及元件的扩展。按键的管脚分别经对应电阻后接于电源的正极，在连接点处分别引线连接接线端子，按键管脚接电源负极，实现4×1的键盘阵列。

在各模块相互配合作用下，可以满足电子技术课程中数字电子技术部分所有的基础实验和实训需求，同时可以满足综合性的电路设计和实现的要求。

下面对基础实验过程进行说明：

导线通断判别。将导线的一端接于逻辑电平模块5中按键的接线端子，另一端接于输出显示模块3的接线端子，构成导线通断判别电路。

实施例二：

本实施例装置结构、作用及使用方法与实施例一相同。

实验设计过程：脉冲信号产生电路。利用导线将信号产生模块2的相应接线端子接于输出显示模块4的接线端子，构成脉冲信号产生电路，输出不同频率的脉冲信号以及单次脉冲。

实施例三：

本实施例装置结构、作用及使用方法与实施例一相同。

实验过程：译码显示电路。利用导线将数码显示模块3的接线端子与逻辑电平模块5的接线端子相连接，得到了译码显示电路，实现数码0～9显示。

实施例四：

本实施例装置结构、作用及使用方法与实施例一相同。

实验设计过程：集成电路功能测试。将待测的集成电路置于工作芯片模块6中的芯片锁紧插座中，将电源模块中的电源和地接于集成电路的电源和地引脚上，利用导线将待测芯片的输入端子与逻辑电平模块5接线端子相连接，将待测芯片的输出端子与输出显示模块4的接线端子相连接，得到了集成电路功能测试电路。

实施例五：

本实施例装置结构、作用及使用方法与实施例一相同。

实验设计过程：组合逻辑电路设计。将设计所需的集成块置于工作芯片模块6中的芯片锁紧插座中，将电源模块1中的电源和地接于集成块的电源和地引脚上，利用导线将集成块的输入端子与逻辑电平模块5接线端子相连接，将集成块的输出端子与输出显示模块4的接线端子相连接，根据设计所需的电路原理图进行相应的电路连接，得到相应的组合逻辑电路。

实施例六：

本实施例装置结构、作用及使用方法与实施例一相同。

实验设计过程：智力竞赛抢答电路。将集成块置于工作芯片模块6中的芯片锁紧插座中，将电源模块1中的电源和地接于集成块的电源和地引脚上，利用导线将扩展元件模块7的接线端子与集成块的输入端子相连接，将集成块的输出端子与输出显示模块4的接线端子相连接，根据设计所需的电路原理图进行相应的电路连接，得到智力竞赛抢答电路。

实施例七：

本实施例装置结构、作用及使用方法与实施例一相同。

实验设计过程：计数器电路。将集成块置于工作芯片模块6中的芯片锁紧插座中，将电源模块1中的电源和地接于集成块的电源和地引脚上，利用导线将信号产生模块的频率输出接线端子与集成块的脉冲接线端子相连接，将集成块的输出端子与数码显示模块3的接线端子相连接，构成计数器电路。

实施例八：

如图1所示，一种数字电路综合实训板，包括电源模块1、信号产生模块2、数码显示模块3、输出显示模块4、逻辑电平模块5、工作芯片模块6、扩展元件模块7和面板8。电源模块1中所含供电电源的稳压模块为输出电压可变的集成三端稳压块LM317，设计实现输出电压连续可调。

其余装置结构、作用及实验过程使用方法与实施例一相同。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种数字电路综合实训板，其特征在于，包括电源模块、信号产生模块、数码显示模块、输出显示模块、工作芯片模块和面板；

所述的电源模块、信号产生模块、数码显示模块、输出显示模块和工作芯片模块均设置于面板上，与面板呈固定连接；所述的电源模块设置于面板一角；工作芯片模块设置于面板中央位置，工作芯片模块周围以顺时针顺序依次设置有信号产生模块、数码显示模块和输出显示模块；信号产生模块与电源模块相邻。

2.根据权利要求1所述的一种数字电路综合实训板，其特征在于，还包括逻辑电平模块和扩展元件模块，逻辑电平模块和扩展元件模块均设置于面板边缘位置，与面板呈固定连接，且与工作芯片模块相邻。

3.根据权利要求1所述的一种数字电路综合实训板，其特征在于，所述电源模块包括稳压模块及光伏模块。

4.根据权利要求3所述的一种数字电路综合实训板，其特征在于，所述光伏模块包括太阳能电池板、电池和充电控制器。

5.根据权利要求3所述的一种数字电路综合实训板，其特征在于，所述稳压模块为CW7805芯片或LM317芯片。

6.根据权利要求2所述的一种数字电路综合实训板，其特征在于，所述信号产生模块包括NE555定时器及74LS90芯片；所述数码显示模块包括74LS48芯片；所述输出显示模块包括电阻及发光二极管；所述逻辑电平模块包括电阻及拨钮开关；所述工作芯片模块包括芯片锁紧插座；所述扩展元件模块包括按键及电阻。