CN206441431U - 一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，涉及单片机技术领域，其包括箱体，还包括多块彼此独立的单片机教学演示模块，箱体内设有基础主电路板，基础主电路板上设有八位逻辑电平输出模块、十六位逻辑电平显示模块、液晶显示模块、查询式键盘、直流稳压电源模块、拔码开关输出模块、单片机最小系统、电源开关模块以及用于安装可拆装的单片机教学演示模块的外接模块插装缺口，八位逻辑电平输出模块、十六位逻辑电平显示模块、查询式键盘、拔码开关输出模块均可与单片机最小系统连接，将任意一块单片机教学演示模块插入外接模块插装缺口中，可与单片机最小系统连接。本实用新型的教学演示功能可以无限扩展。

Description

一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱

技术领域

本实用新型涉及单片机技术领域，尤其指一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱。

背景技术

单片机又称微控制器 (MCU)，是20世纪70年代兴起并迅速发展的一门科学技术。由于它具有集成度高、功能多、速度快、体积小、耗能低、可靠性强和使用方便等优点，被广泛地应用在工业、农业、国防、网络、通信和各行各业之中。在发达国家中，单片机应用技术已经普遍存在，国内从1980年才开始有越来越多的科技人员投身到单片机技术应用的领域中来，尤其在大专院校还开设了单片机课程，但单片机种类繁多，每种单片机都必须有配套的编程器、硬件仿真器、指令系统和芯片，具备多种功能板块的单片机实验箱普遍体积较大，根本不便于携带，并且以往的单片机实验箱或装置往往不具有教学演示功能，部分带了教学演示功能的实验装置大多存在教学演示功能模块固化、只能进行有限的实验检测项目、不能进行对教学演示功能模块进行扩展的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，其体积小、便于携带且教学演示功能模块可无限扩展。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，包括箱体，还包括多块彼此独立的单片机教学演示模块，所述箱体内设有基础主电路板，所述基础主电路板上设有八位逻辑电平输出模块、十六位逻辑电平显示模块、液晶显示模块、查询式键盘、直流稳压电源模块、拔码开关输出模块、单片机最小系统、电源开关模块以及用于安装可拆装的单片机教学演示模块的外接模块插装缺口，所述单片机最小系统中包括单片机主控制器、时钟源模块、JTAG接口以及外设接口模块，所述八位逻辑电平输出模块、十六位逻辑电平显示模块、查询式键盘、拔码开关输出模块均可与单片机最小系统连接，将任意一块单片机教学演示模块插入所述外接模块插装缺口中，并将该单片机教学演示模块的插口与外设接口模块中的接口插接即可实现该单片机教学演示模块与单片机最小系统连接。

进一步地，所述单片机教学演示模块中设有可拆卸的教学演示用IC芯片，所述基础电路板上还设有用于程序烧录的仿真器，所述仿真器可通过PC机USB接口外接PC机，从而实现对控制程序进行编译和仿真，所述单片机最小系统中包括一可从仿真器中下载控制程序的系统IC芯片。

更进一步地，所述基础主电路板上还设有阵列式键盘实验模块，所述阵列式键盘实验模块可与单片机最小系统连接。

更进一步地，所述基础主电路板上还设有与单片机最小系统连接的扬声器。

优选地，所述直流稳压电源模块设有双电源供电接口。

本实用新型的有益效果在于：该可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，老师可轻松将其带至课堂上进行操作，为学生做出单片机情景教学演示，不仅如此，由于外接模块插装缺口可拆装任意的单片机教学演示模块，使得该实验箱的教学演示项目能够无限扩展，进行任意的单片机教学演示课程，在保证单片机所有知识点的课程能够演示的同时还能扩展进行更多的教学项目，以丰富和巩固学生对单片机课程的认识和掌握程度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中外接模块插装缺口安装了教学演示模块后的示意图；

图3为本实用新型实施例中单片机最小系统的电路原理图。

附图标记为：

1——八位逻辑电平输出模块 2——十六位逻辑电平显示模块

3——液晶显示模块 4——查询式键盘

5——直流稳压电源模块 6——拔码开关输出模块

7——单片机最小系统 8——电源开关模块

9——外接模块插装缺口 10——仿真器

11——PC机USB接口 12——阵列式键盘实验模块

13——扬声器。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

如图1-3所示，一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，包括箱体，还包括多块彼此独立的单片机教学演示模块，所述箱体内设有基础主电路板，所述基础主电路板上设有八位逻辑电平输出模块1、十六位逻辑电平显示模块2、液晶显示模块3、查询式键盘4、直流稳压电源模块5、拔码开关输出模块6、单片机最小系统7、电源开关模块8以及用于安装可拆装的单片机教学演示模块的外接模块插装缺口9，所述单片机最小系统7中包括单片机主控制器、时钟源模块、JTAG接口以及外设接口模块，所述八位逻辑电平输出模块1、十六位逻辑电平显示模块2、查询式键盘4、拔码开关输出模块6均可与单片机最小系统7连接，将任意一块单片机教学演示模块插入所述外接模块插装缺口9中，并将该单片机教学演示模块的插口与外设接口模块中的接口插接即可实现该单片机教学演示模块与单片机最小系统7连接。

需要提前说明的是，在实施例中，如图1所示，上述外设接口模块即单片机最小系统7中的扁平数据线接口，其可完成四个八位的双向I/O端口(PA、PB、PC、PD)数据的输入和输出，在进行教学演示时，单片机教学演示模块在插入外接模块插装缺口9中就是通过扁平数据线接口来与单片机最小系统7连接的。

上述实施方式提供的可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，老师可轻松将其带至课堂上进行操作，为学生做出单片机情景教学演示，不仅如此，由于外接模块插装缺口9可拆装任意的单片机教学演示模块，使得该实验箱的教学演示项目能够无限扩展，进行任意的单片机教学演示课程，在保证单片机所有知识点的课程能够演示的同时还能扩展进行更多的教学项目，以丰富和巩固学生对单片机课程的认识和掌握程度。

进一步，可以在单片机教学演示模块中设置可拆卸的教学演示用IC芯片，在基础电路板上还设有用于程序烧录的仿真器10，该仿真器10可通过PC机USB接口11外接PC机，从而实现对控制程序进行编译和仿真，而单片机最小系统7中还包括一可从仿真器10中下载控制程序的系统IC芯片，使得学生在观看老师的单片机教学演示后可运用该单片机情景教学实验箱进行设计和实验，其实验项目同样也可无限扩展。

需要进一步说明的是，学生通过上述单片机情景教学实验箱进行例如流水灯的设计实验时，首先老师可通过在外接模块插装缺口9装上相应的单片机教学演示模块，然后连接十六位逻辑电平显示模块2、单片机最小系统7等模块，由于单片机教学演示模块中的教学演示用IC芯片已经具备十六位LED流水灯的循环显示的程序，故可直接在实验箱中驱动电路板上的各个模块而进行演示。当学生进行实验时，老师可将单片机教学演示模块中的教学演示用IC芯片拆下，此时学生可先在PC机上完成流水灯驱动程度的编译，再通过仿真器10将程序烧录至单片机最小系统7的系统IC芯片中，通过单片机最小系统7的数据接口连接至十六位逻辑电平显示模块2的数据接口，从而完成十六位LED流水灯的循环显示功能实验。

再进一步，还可以在基础主电路板上设置阵列式键盘实验模块12，该阵列式键盘实验模块12可与单片机最小系统7连接，以方便进行阵列式键盘实验与教学。

再进一步，还可以在基础主电路板上设置与单片机最小系统7连接的扬声器13，以提供更好的教学和实验操作体验，同时还能扩展更丰富的实验教学项目。

作为优选地，在本实施例中，直流稳压电源模块5采用双电源供电，既可以接电源适配器供电，也可以直接使用内部供电，减少外围设备，保证电源供电时实验箱工作的稳定。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims (5)

1.一种可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，包括箱体，其特征在于：还包括多块彼此独立的单片机教学演示模块，所述箱体内设有基础主电路板，所述基础主电路板上设有八位逻辑电平输出模块（1）、十六位逻辑电平显示模块（2）、液晶显示模块（3）、查询式键盘（4）、直流稳压电源模块（5）、拔码开关输出模块（6）、单片机最小系统（7）、电源开关模块（8）以及用于安装可拆装的单片机教学演示模块的外接模块插装缺口（9），所述单片机最小系统（7）中包括单片机主控制器、时钟源模块、JTAG接口以及外设接口模块，所述八位逻辑电平输出模块（1）、十六位逻辑电平显示模块（2）、查询式键盘（4）、拔码开关输出模块（6）均可与单片机最小系统（7）连接，将任意一块单片机教学演示模块插入所述外接模块插装缺口（9）中，并将该单片机教学演示模块的插口与外设接口模块中的接口插接即可实现该单片机教学演示模块与单片机最小系统（7）连接。

2.根据权利要求1所述的可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，其特征在于：所述单片机教学演示模块中设有可拆卸的教学演示用IC芯片，所述基础电路板上还设有用于程序烧录的仿真器（10），所述仿真器（10）可通过PC机USB接口（11）外接PC机，从而实现对控制程序进行编译和仿真，所述单片机最小系统（7）中包括一可从仿真器（10）中下载控制程序的系统IC芯片。

3.根据权利要求2所述的可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，其特征在于：所述基础主电路板上还设有阵列式键盘实验模块（12），所述阵列式键盘实验模块（12）可与单片机最小系统（7）连接。

4.根据权利要求3所述的可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，其特征在于：所述基础主电路板上还设有与单片机最小系统（7）连接的扬声器（13）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可及时组合的便携式单片机情景教学实验箱，其特征在于：所述直流稳压电源模块（5）设有双电源供电接口。