CN210955726U - 一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱 - Google Patents

Abstract

一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，包括电源箱模块和实验电路板模块，所述实验电路板模块位于电源箱模块的内部；所述电源箱模块与实验电路板模块电连接；所述电源箱模块为实验电路板模块提供电源；所述实验电路板模块包含多个电路板，为学生电子实验提供电路板。

Description

一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱

技术领域

本实用新型属于综合实训箱技术领域，尤其涉及一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱。

背景技术

随着新能源汽车产业的飞速发展，新能源汽车大量涌现，同时需要大量的专业研发与维修人员，所以越来越多的职高学校开设新能源汽车专业课程，着重培养专业人才和技能工人，以便满足新能源汽车产业的发展需求。

目前，职业教育中所用的新能源电子电路和电子控制电流源的实验设备结构过于复杂，人均设备拥有量低，并且演示效果不够直观，学生的动手能力不能得到很大提高，不能完全满足各类中高等职业技术院校、应用型普通教育类学院和培训机构对相关专业教学、实训与考核的教学需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有的职业高中对于实验设备庞大、不够直观等问题，提供一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，该实训箱提供多种不同的电子电路模块以及电子控制电路模块的实验板，可以单独使用或者多个模块配合使用，具有检测运行、工作原理分析、故障设置和分析排除以及信号的测量等教学功能，能够加深学生对于电子电路的理解。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，包括电源箱模块和实验电路板模块，所述实验电路板模块位于电源箱模块的内部；所述电源箱模块与实验电路板模块电连接；

所述电源箱模块包括箱体、箱盖、上搭扣、下搭扣、把手、电源箱面板、电源开关、固定直流电源模块、可调稳压电源模块、交流电源模块、直流数字毫安表、电源插头；

所述箱盖设置在箱体上；所述上搭扣包含两个，分别固定在箱盖外侧的左右两端；所述下搭扣包含两个，分别固定在箱体外侧的左右两端，并且分别与两个上搭扣对齐；所述把手固定在箱体的外侧；所述电源箱面板固定在箱体的内部；所述电源开关固定在电源箱面板上；所述固定直流电源模块固定在电源箱面板上；所述可调稳压电源模块固定于电源箱面板上；所述交流电源模块固定于电源箱面板上，位于可调稳压电源模块的右侧；所述直流数字毫安表固定于电源箱面板上；所述电源插头位于电源箱模块外侧的左方；

所述实验电路板模块包括电子电路模块、电子控制电路模块；所述电子电路模块包括整流电路模块、放大电路模块、稳压电路模块、逆变电路模块、直流变换电路模块、交流保护电路模块；所述电子控制电路模块包括单片机控制电路模块、串口通信电路模块；

所述电子电路模块包含的整流电路模块、放大电路模块、稳压电路模块、逆变电路模块、直流变换电路模块、交流保护电路模块可以单独或者多个固定在电源箱面板上；所述电子控制电路模块包含单片机控制电路模块和串口通信电路模块，单独或者两个固定在电源箱面板上；

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型采用模块化的设计，包含多个不同的关于新能源汽车的电子电路实验模块，拥有多个功能，可以单独使用或者多个模块配合使用，易于拓展，具有检测运行、工作原理分析、故障设置和分析排除以及信号的测量等教学功能，可以锻炼学生的动手能力；

2)本实用新型配备与上位机的通讯接口：USB2.0、串口、CAN，方便进行实验扩展；

3)本实用新型充分考虑数字电路实验教学特点，实训箱体积小，成本低，适合课堂上进行模拟实验，并且演示效果好；

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的电源箱模块1的结构示意图；

图3是本实用新型的电子电路模块201的结构示意图；

图4是本实用新型的电子控制电路模块202的结构示意图；

图中：1、电源箱模块；2、实验电路板模块；101、箱体；102、箱盖；103、上搭扣；104、下搭扣；105、把手；106、电源箱面板；107、电源开关；108固定直流电源模块；109、可调稳压电源模块；110、交流电源模块；111直流数字毫安表；112、电源插头；201、电子电路模块；202、电子控制电路模块；2011、整流电路模块；2012、放大电路模块；2013、稳压电路模块；2014、逆变电路模块；2015、直流变换电路模块；2016、交流保护电路模块；2021、单片机控制电路模块；2022、串口通信电路模块。

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本实用新型做进一步详述，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。

本实用新型(参见图1)包括电源箱模块1和实验电路板模块2，所述实验电路板模块2位于电源箱模块1的内部，所述电源箱模块1为实验电路板模块2提供电源，所述实验电路板模块2包含多个电路板，为学生电子实验提供电路板；所述电源箱模块1与实验电路板模块2电连接；

所述电源箱模块1(参见图2)包括箱体101、箱盖102、上搭扣103、下搭扣104、把手105、电源箱面板106、电源开关107、固定直流电源模块108、可调稳压电源模块109、交流电源模块110、直流数字毫安表111、电源插头112；

所述箱盖102设置在箱体101上；所述上搭扣103包含两个，分别固定在箱盖102外侧的左右两端；所述下搭扣104包含两个，分别固定在箱体101外侧的左右两端，并且分别与两个上搭扣103对齐；所述把手105固定在箱体101的外侧；所述电源箱面板106固定在箱体106的内部；所述电源开关107固定在电源箱面板106上，用于控制整个电源箱模块1的通断电；所述固定直流电源模块108固定在电源箱面板106上，用于提供5V或者12V直流电源；所述可调稳压电源模块109固定于电源箱面板106上，可以通过调节旋钮提供0～30V的直流电源；所述交流电源模块110固定于电源箱面板106上，位于可调稳压电源模块109的右侧，用于提供交流电源；所述直流数字毫安表111固定于电源箱面板106上，用于测量直流电流；所述电源插头112位于电源箱模块1外侧的左方，用于连接220V电源，为整个装置提供电源；

所述实验电路板模块2(参见图3-4)包括电子电路模块201、电子控制电路模块202；所述电子电路模块201包括整流电路模块2011、放大电路模块2012、稳压电路模块2013、逆变电路模块2014、直流变换电路模块2015、交流保护电路模块2016；所述电子控制电路模块202包括单片机控制电路模块2021、串口通信电路模块2022；

所述电子电路模块201包含的整流电路模块2011、放大电路模块2012、稳压电路模块2013、逆变电路模块2014、直流变换电路模块2015、交流保护电路模块2016可以固定在电源箱面板106上，各个模块分别可以独立安装使用，可以自由配合使用，供学生做实验；所述电子控制电路模块202包含单片机控制电路模块2021和串口通信电路模块2022，固定在电源箱面板106上，这两个模块分别可以独立安装使用，也可以配合使用，供学生做实验；

所述整流电路模块2011包括单相半波整流电路和单相桥式全波整流电路两部分，其中半波整流作用是将交流电转换为直流电；单相桥式整流电路的作用是将交流转换为直流的电路；这一整流电路模块可以通过外接示波器来显示波形，使学生更深刻的理解整流电路；

所述放大电路模块2012包括正向放大、反向放大两个部分，其中正向放大电路是指输入端的极性和输出端是同一极性的运算放大器，反向放大电路是指输入端的极性和输出端是相反极性的运算放大器；这一放大电路模块可以通过外接示波器来显示波形，使学生更深刻的理解放大电路；

所述稳压电路模块2013可以在电网电压变化时，或者负载发生变化时，输出电压能基本保持不变的直流电源；这一稳压电路模块可以通过外接示波器来显示波形，使学生更深刻的理解稳压电路；

所述逆变电路模块2014与整流电路模块2011相对应，把直流电变成交流电称为逆变，当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变；当交流侧直接和负载链接时，称为无源逆变；这一逆变电路模块可以通过外接示波器来显示波形，使学生更深刻的理解逆变电路；

所述直流变换电路模块2015是将幅值固定的直流电压变换成幅值和极性为可变的直流电压的变换电路；这一直流变换电路模块可以通过外接示波器来显示波形，使学生更深刻的理解直流变换电路；

所述交流保护电路模块2016可以防止电源电路中的不稳定因素，保护电路的回路，通过这一实验可以让学生更加深刻理解交流保护电路；

所述单片机控制电路模块2021可以让STM32F1的CAN工作在环回模式/普通模式下，通过KEY_UP按键切换模式；通过这一实验可以让学生更加深刻的学习单片机的相关操作；

所述串口通信电路模块2022与单片机控制电路模块2021通过串口线电连接，通过操作单片机控制电路模块2021中的信号按键发出串口指令，串口通信电路模块2022接受指令，并开始执行指令，指令执行会通过串口通信电路模块2022中的LED灯和蜂鸣器反馈；通过这一实验可以让学生更加深刻的学习与单片机的串口通信的相关操作；

本实用新型的进一步特征在于所述单片机控制电路模块2021中所用单片机的型号为STM32F1，该单片机成本低，功耗低，适合学生做实验；

本实用新型的进一步特征在于所述电源箱模块1中箱体101内部设置有变压器，可以将220V电压转换成5V或12V直流电；

本实用新型的进一步特征在于所述实验电路板采用印制线路板制成，正面印有连线、字符等，反面是印刷线路及相关的器件等；

本实用新型一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱的操作流程：

1)通过电源插头连接220V电源；

2)将所需要实验的电路模块固定在电源箱面板上；

3)打开电源开关，根据需要选择直流电源或交流电源并打开该模块的开关，为实验电路模块供电；

4)根据不同电路模块进行实验，根据需要连接示波器显示波形、利用万用表测电压电阻、利用直流数字毫安表测量电流等等；

5)实验完毕后拆下电路模块，并关闭电源开关。

本实用新型中所述的上、下、左、右等方位词语是个相对概念，其中以箱盖102所在的方向为上，以箱体101所在方向为下，以电源插头112所在方向为左，以交流电源模块110所在方向为右。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

本实用新型未尽事宜为公知技术。

Claims (5)

1.一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，其特征在于：包括电源箱模块和实验电路板模块，所述实验电路板模块位于电源箱模块的内部；所述电源箱模块与实验电路板模块电连接；

所述电源箱模块包括箱体、箱盖、上搭扣、下搭扣、把手、电源箱面板、电源开关、固定直流电源模块、可调稳压电源模块、交流电源模块、直流数字毫安表、电源插头，所述箱盖设置在箱体上；所述上搭扣包含两个，分别固定在箱盖外侧的左右两端；所述下搭扣包含两个，分别固定在箱体外侧的左右两端，并且分别与两个上搭扣对齐；所述把手固定在箱体的外侧；所述电源箱面板固定在箱体的内部；所述电源开关固定在电源箱面板上；所述固定直流电源模块固定在电源箱面板上；所述可调稳压电源模块固定于电源箱面板上；所述交流电源模块固定于电源箱面板上，位于可调稳压电源模块的右侧；所述直流数字毫安表固定于电源箱面板上；所述电源插头位于电源箱模块外侧的左方；

所述实验电路板模块包括电子电路模块、电子控制电路模块；所述电子电路模块可固定在电源箱面板上；所述电子控制电路模块可固定在电源箱面板上。

2.根据权利要求1所述的一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，其特征在于：所述电子电路模块包含的整流电路模块、放大电路模块、稳压电路模块、逆变电路模块、直流变换电路模块、交流保护电路模块可以单独或者多个固定在电源箱面板上；所述电子控制电路模块包含单片机控制电路模块和串口通信电路模块，单独或者两个固定在电源箱面板上。

3.根据权利要求2所述的一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，其特征在于：所述单片机控制电路模块中所用单片机的型号为STM32F1。

4.根据权利要求1所述的一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，其特征在于：所述电源箱模块中箱体内部设置有变压器。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于电子电路和电子控制电路的综合实训箱，其特征在于：所述电子电路模块、电子控制电路模块所用电路板采用印制线路板制成，正面印有连线、字符，反面是印刷线路及相关的器件。

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