CN209312307U - 一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，包括基板、3pin传感器接口、5pin电子模块接口、SD接口、蓝牙接口、4pin传感器接口、串口接口、i2c接口、芯片安装座、步进电机驱动安装座、步进电机防呆插座、2pin直流电机接口、直流电机防呆插座和DC电源插座；本实用新型的有益效果在于，该扩展板叠层与Arduino控制板叠放能将其端口扩展出易于与传感器、电机和通信模块连接的接口。

Description

一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板

技术领域

本实用新型涉及机器人教学技术领域，尤其涉及一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板。

背景技术

目前，Arduino硬件大量用于少儿机器人和科技教育，由于其控制板与传感器或者电机等器件接线时对于初学者比较复杂，也容易接错导致烧毁器件或者试验不成功，因此，使用扩展板叠层安装在控制板上能很好将其端口扩展出易于与传感器。

但是，现有的Arduino扩展板扩展功能相对单一，一些扩展板只扩展出传感器或通信模块接口，一些则只扩展出步进电机或者直流电机或舵机接口，导致扩展板只能支持传感器，通信模块工作或只能支持电机工作，使用场合单一，利用这些扩展板制作的作品功能受到限制。对于一些既要支持传感器又要驱动马达的场合无法满足；其次，Arduino传感器扩展板扩展的三引脚数字传感器或模拟传感器接口排序固定单一，只有一种排序，然而市面上的很多三引脚传感器的引脚排序有多种，导致只有和扩展板传感器接口的引脚排序一致的传感器模块才能直接使用1根3pin线连接，否则就只能使用3根线一一对应连接，加大了初学者的学习难度，不利于产品在少儿机器人或者科技教育教学普及推广；最后，现有的arduino 电机驱动扩展板上没有电机直插防呆接口，多数需要把电机电线单独连接至接线柱，没有防呆接口，使用者在不了解的情况下容易接错线。

实用新型内容

1.现有技术存在的问题

本实用新型的目的：提供一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，可通过安装该扩展板至控制主板，形成一个与传感器和电机轻松快捷连接的电子组件，该扩展板满足同时需要使用电机和传感器的场合，并且对各种引脚不同排序的传感器有很高的兼容性。

2.技术方案

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，包括基板、3pin传感器接口、5pin电子模块接口、SD接口、蓝牙接口、4pin传感器接口、串口接口、i2c接口、芯片安装座、步进电机驱动安装座、步进电机防呆插座、2pin直流电机接口、直流电机防呆插座和DC电源插座，所述基板为矩形PCB板，所述芯片安装座设置在所述基板中心，若干所述3pin传感器接口设置在所述基板右侧上下边角；所述5pin电子模块接口是指在所述基板右侧上边角；所述 SD接口和蓝牙接口并排设置在所述基板右侧；1个串口接口和2个所述 i2c接口并排设置在所述基板中央偏右；所述4pin传感器接口设置在所述基板右侧；2个所述步进电机驱动安装座设置在所述基板中部；4个所述步进电机防呆插座分别设置在所述基板左侧上下边角，所述2pin直流电机接口设置在所述基板左侧，两个所述直流电机防呆插座对称设置在所述基板左侧，所述DC电源插座设置在所述基板左侧下边角。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，所述3pin传感器接口包括3pin数字传感器接口和3pin模拟传感器接口；13个所述3pin 数字传感器接口设置在所述基板右侧上边，6个所述3pin模拟传感器接口设置在所述基板右侧下边。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，所述步进电机防呆插座包括XH2.54-6P防呆插座和ZH1.5防呆插座；2个所述 XH2.54-6P防呆插座和2个所述ZH1.5防呆插座分别设置在所述基板左侧上下边角。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，2个所述 XH2.54-6P防呆插座对称设置在所述基板左侧。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，所述直流电机防呆插座为XH2.54-2P防呆插座。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，2个所述步进电机驱动安装座对称设置在所述芯片安装座上下两侧。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，还包括复位按钮，所述复位按钮设置在所述基板左侧上边角。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，所述基板中部设置有4个电解电容。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，所述基板右侧向外延伸形成梯形扩展板。

上述的集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其中，所述基板右上边角作倒角处理。

3.有益效果

综上所述，本实用新型的有益效果在于：

(1)兼容性好：市面上大部分3引脚传感器排序各异，扩展板的3 引脚传感器接口采用不同的排序设计，很好地实现直接使用1根3pin杜邦线直接接入扩展板，避免了要使用3根不同的杜邦线交错连接传感器与扩展板的情况，简单易用，降低学习难度，而且不同设计标准厂商的三引脚传感器都能很好地直接适配到本发明的扩展板。

(2)适用性强：扩展板上的直流电机接口和步进电机接口各有两组，能让更多种类的电机根据不同的使用场合进行连接。同时满足需要传感器和电机配合工作的场合，大大提高扩展板的使用效率。

(3)扩展能力强：整个扩展板与传感器或电机和通信模块连接简单方便，将繁琐的接线简化，降低学习者的门槛，把更多的时间用于创意创作。

附图说明

图1是本实用新型一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板的结构示意图。

图2是本实用新型一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板的俯视图。

图3是本实用新型一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板与 Arduino控制板的安装示意图。

图4是本实用新型一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板与 Arduino控制板加装传感器和电机的安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1及附图2所示，一种集成传感器和电机接口的Arduino 扩展板，包括基板1、3pin传感器接口2、5pin电子模块接口3、SD接口 4、蓝牙接口5、4pin传感器接口6、串口接口7、i2c接口8、芯片安装座 9、步进电机驱动安装座10、步进电机防呆插座11、2pin直流电机接口12、直流电机防呆插座13和DC电源插座14；所述基板1为矩形PCB板，所述芯片安装座9设置在所述基板1中心，若干所述3pin传感器接口2设置在所述基板1右侧上下边角；所述5pin电子模块接口3设置在所述基板1右侧上边角；所述SD接口4和蓝牙接口5并排设置在所述基板1右侧；1个串口接口7和2个所述i2c接口8并排设置在所述基板1中央偏右；所述4pin传感器接口6设置在所述基板1右侧；2个所述步进电机驱动安装座10设置在所述基板1中部；4个所述步进电机防呆插座11分别设置在所述基板1左侧上下边角，所述2pin直流电机接口12设置在所述基板1左侧，两个所述直流电机防呆插座13对称设置在所述基板1左侧，所述DC电源插座14设置在所述基板1左侧下边角。

所述3pin传感器接口2包括3pin数字传感器接口201和3pin模拟传感器接口202；13个所述3pin数字传感器接口201设置在所述基板1右侧上边，6个所述3pin模拟传感器接口202设置在所述基板1右侧下边，兼容了市面上各种引脚不同排序的三引脚传感器，便于各种排序的三引脚传感器直接使用1根3pin杜邦线直接接入扩展板，避免了要使用3根不同的杜邦线交错连接传感器与扩展板的情况。

所述步进电机防呆插座11包括XH2.54-6P防呆插座1101和ZH1.5防呆插座1102；2个所述XH2.54-6P防呆插座1101和2个所述ZH1.5防呆插座1102分别设置在所述基板1左侧上下边角，便于根据不同类型的步进电机选择连接方式。

2个所述XH2.54-6P防呆插座1101对称设置在所述基板1左侧，便于整个基板1布线的科学性和美观性。

所述直流电机防呆插座13为XH2.54-2P防呆插座，便于根据不同直流电机的接口选择连接方式。

2个所述步进电机驱动安装座10对称设置在所述芯片安装座9上下两侧，所述步进电机驱动安装座10用于安装各种相似功能的步进电机驱动模块，对称设置一方面便于整个基板1布线，另一方面提高扩展板的美观性。

还包括复位按钮15，所述复位按钮15设置在所述基板1左侧上边角，能够对整个基板1上的电子元件进行复位操作，同时所述复位按钮15设置在边角位置方便扩展板出现故障时及时复位重启。

所述基板1中部设置有4个电解电容16，4个所述电解电容主要起到对整个扩展板电路的耦合作用。

所述基板1右侧向外延伸形成梯形扩展板101，所述基板1右上边角作倒角处理，二者主要起到防错作用，便于使用者区分基板的自身朝向和安装位置。

实施例：

请参见附图3及附图4所示，使用时，本实用新型的扩展板与标准的 Arduino控制板通过叠层安装，既起到Arduino控制板的功能扩展作用，而且也起到了Arduino控制板的保护作用，防止其在使用过程中烧毁元器件；在扩展板上没有安装任何直流电机驱动芯片和步进电机驱动模块时 (如附图3所示)，该扩展板可作为传感器扩展板使用，通过在扩展板的各类接口插装元器件，能够将标准Arduino控制板的功能扩展；在扩展板上安装电机驱动芯片和步进电机驱动模块时(如附图4所示)，该扩展板可作为各类传感器和直流电机及步进电机的驱动扩展板使用，不仅降低了驱动标准Arduino控制板的功率，而且能够根据不同的厂家选择不同的接口，显著增加了Arduino控制板的适用范围。

以上所述的的仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，包括基板(1)、3pin传感器接口(2)、5pin电子模块接口(3)、SD接口(4)、蓝牙接口(5)、4pin传感器接口(6)、串口接口(7)、i2c接口(8)、芯片安装座(9)、步进电机驱动安装座(10)、步进电机防呆插座(11)、2pin直流电机接口(12)、直流电机防呆插座(13)和DC电源插座(14)，其特征在于：所述基板(1)为矩形PCB板，所述芯片安装座(9)设置在所述基板(1)中心，若干所述3pin传感器接口(2)设置在所述基板(1)右侧上下边角；所述5pin电子模块接口(3)设置在所述基板(1)右侧上边角；所述SD接口(4)和蓝牙接口(5)并排设置在所述基板(1)右侧；1个串口接口(7)和2个所述i2c接口(8)并排设置在所述基板(1)中央偏右；所述4pin传感器接口(6)设置在所述基板(1)右侧；2个所述步进电机驱动安装座(10)设置在所述基板(1)中部；4个所述步进电机防呆插座(11)分别设置在所述基板(1)左侧上下边角，所述2pin直流电机接口(12)设置在所述基板(1)左侧，两个所述直流电机防呆插座(13)对称设置在所述基板(1)左侧，所述DC电源插座(14)设置在所述基板(1)左侧下边角。

2.根据权利要求1所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：所述3pin传感器接口(2)包括3pin数字传感器接口(201)和3pin模拟传感器接口(202)；13个所述3pin数字传感器接口(201)设置在所述基板(1)右侧上边，6个所述3pin模拟传感器接口(202)设置在所述基板(1)右侧下边。

3.根据权利要求2所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：所述步进电机防呆插座(11)包括XH2.54-6P防呆插座(1101) 和ZH1.5防呆插座(1102)；2个所述XH2.54-6P防呆插座(1101)和2个所述ZH1.5防呆插座(1102)分别设置在所述基板(1)左侧上下边角。

4.根据权利要求3所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：2个所述XH2.54-6P防呆插座(1101)对称设置在所述基板(1)左侧。

5.根据权利要求1所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：所述直流电机防呆插座(13)为XH2.54-2P防呆插座。

6.根据权利要求1所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：2个所述步进电机驱动安装座(10)对称设置在所述芯片安装座(9)上下两侧。

7.根据权利要求1所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：还包括复位按钮(15)，所述复位按钮(15)设置在所述基板(1)左侧上边角。

8.根据权利要求1所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：所述基板(1)中部设置有4个电解电容(16)。

9.根据权利要求1所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：所述基板(1)右侧向外延伸形成梯形扩展板(101)。

10.根据权利要求1所述的一种集成传感器和电机接口的Arduino扩展板，其特征在于：所述基板(1)右上边角作倒角处理。