一種基于電磁導(dǎo)航的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種基于電磁導(dǎo)航的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，涉及單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。設(shè)有交變電磁場(chǎng)跑道、電磁感應(yīng)線圈、信號(hào)處理模塊、鍵盤、微控制器、液晶顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電源；所述交變電磁場(chǎng)跑道中的交變電磁場(chǎng)由埋設(shè)在路面并通過100mA、20kHZ電流的導(dǎo)線產(chǎn)生，所述電磁感應(yīng)線圈設(shè)在交變電磁場(chǎng)跑道中，電磁感應(yīng)線圈的輸出端接信號(hào)處理模塊的輸入端，信號(hào)處理模塊的輸出端和鍵盤的輸出端均接微控制器的輸入端口，微控制器的輸出端口分別接液晶顯示電路的輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端外接車模以完成車模的轉(zhuǎn)向及行進(jìn)控制?？上到y(tǒng)完成單片機(jī)的全部功能模塊實(shí)驗(yàn)，且提高學(xué)生的參與程度，拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與深度。
【專利說明】一種基于電磁導(dǎo)航的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種基于電磁導(dǎo)航的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]單片機(jī)技術(shù)課程是大專院校電子信息、自動(dòng)化、通信工程等相關(guān)專業(yè)的重要課程，與之配套的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備多為實(shí)驗(yàn)箱。實(shí)驗(yàn)室箱按功能劃分了通用I/o、脈寬調(diào)制輸出、模數(shù)轉(zhuǎn)換、串行通信等模塊，具有模塊化的鮮明特色。但受限于其硬件模塊的已既定完全不可更改的特點(diǎn)，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的系統(tǒng)性明顯不足，且基本為驗(yàn)證性的手段，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與程度有限，無(wú)法完全掌握單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的知識(shí)及技能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)性及學(xué)生參與程度存在的不足，提供一種基于電磁導(dǎo)航的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
[0004]本實(shí)用新型設(shè)有交變電磁場(chǎng)跑道、電磁感應(yīng)線圈、信號(hào)處理模塊、鍵盤、微控制器、液晶顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電源；所述交變電磁場(chǎng)跑道中的交變電磁場(chǎng)由埋設(shè)在路面并通過100mA、20kHZ電流的導(dǎo)線產(chǎn)生，所述電磁感應(yīng)線圈設(shè)在交變電磁場(chǎng)跑道中，電磁感應(yīng)線圈的輸出端接信號(hào)處理模塊的輸入端，信號(hào)處理模塊的輸出端和鍵盤的輸出端均接微控制器的輸入端口，微控制器的輸出端口分別接液晶顯示電路的輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端外接車模以完成車模的轉(zhuǎn)向及行進(jìn)控制，電源的輸出端分別與交變電磁場(chǎng)跑道、電磁感應(yīng)線圈、信號(hào)處理模塊、微控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電連接。
[0005]所述鍵盤可采用4X4陣列鍵盤。
[0006]所述微控制器可采用飛思卡爾半導(dǎo)體的16位MC9S128XS微控制器。
[0007]所述車?？刹捎?輪車模，車模的前輪由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，后輪由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行進(jìn)。
[0008]本實(shí)用新型以飛思卡爾半導(dǎo)體的16位MC9S128XS作為微控制器，根據(jù)其內(nèi)部功能設(shè)計(jì)外圍模塊，包括:由4X4陣列鍵盤實(shí)現(xiàn)人機(jī)輸入、192X64點(diǎn)陣液晶作為人機(jī)界面、通過串行協(xié)議實(shí)現(xiàn)其與上位機(jī)的通信。此外，為豐富單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換、PWM調(diào)制、定時(shí)捕捉的應(yīng)用內(nèi)涵，本實(shí)用新型采用四輪車模作為執(zhí)行對(duì)象。地面路徑埋設(shè)導(dǎo)線，通過100mA、20kHZ的交變電流，本實(shí)用新型通過電磁感應(yīng)線圈進(jìn)行路徑辨識(shí)，后端對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行選頻、放大、檢波及模數(shù)轉(zhuǎn)換。經(jīng)過微控制器的路徑處理與行進(jìn)決策，驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行循跡動(dòng)作。
[0009]本實(shí)用新型可以系統(tǒng)完成單片機(jī)的全部功能模塊實(shí)驗(yàn)，且提高了學(xué)生的參與程度，拓展了頭驗(yàn)內(nèi)各與深度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的組成框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有交變電磁場(chǎng)跑道1、電磁感應(yīng)線圈2、信號(hào)處理模塊3、鍵盤
4、微控制器5、液晶顯示電路6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7和電源8 ;所述交變電磁場(chǎng)跑道I中的交變電磁場(chǎng)由埋設(shè)在路面并通過100mA、20kHZ電流的導(dǎo)線產(chǎn)生，所述電磁感應(yīng)線圈2設(shè)在交變電磁場(chǎng)跑道I中，電磁感應(yīng)線圈2的輸出端接信號(hào)處理模塊3的輸入端，信號(hào)處理模塊3的輸出端和鍵盤4的輸出端均接微控制器5的輸入端口，微控制器5的輸出端口分別接液晶顯不電路6的輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7的輸入端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7的輸出端外接車模以完成車模的轉(zhuǎn)向及行進(jìn)控制，電源8的輸出端分別與交變電磁場(chǎng)跑道1、電磁感應(yīng)線圈2、信號(hào)處理模塊3、微控制器5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7電連接。
[0013]所述鍵盤4可采用4X4陣列鍵盤。
[0014]所述微控制器5可采用飛思卡爾半導(dǎo)體的16位MC9S128XS微控制器。
[0015]所述車模可采用4輪車模，車模的前輪由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向，后輪由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行進(jìn)。
[0016]在圖1中，交變電磁場(chǎng)跑道I中的交變電磁場(chǎng)由埋設(shè)在KT板路面底下的100mA、20kHZ電流的導(dǎo)線產(chǎn)生，KT板與導(dǎo)線皆可折疊、方便攜帶，交變電磁場(chǎng)跑道I信號(hào)由電磁感應(yīng)線圈2檢測(cè)，電磁感應(yīng)線圈2輸出的弱信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理模塊4的選頻、放大、檢波等處理，輸出至微控制器5，經(jīng)由微控制器5自帶的ADC功能完成模數(shù)轉(zhuǎn)換得到車體與路徑的偏離數(shù)據(jù)，微控制器5根據(jù)偏離數(shù)據(jù)作出決策，發(fā)送指令控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7完成車模的轉(zhuǎn)向及行進(jìn)控制。鍵盤4與微控制器5相連，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)數(shù)據(jù)的輸入，微控制器5與液晶顯示電路6 (采用點(diǎn)陣液晶)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的輸出顯示。由電源8實(shí)現(xiàn)了對(duì)交變電磁場(chǎng)跑道1、電磁感應(yīng)線圈2、信號(hào)處理模塊3、微控制器5及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7等模塊的電源供給。
[0017]學(xué)生通過本實(shí)用新型可完整實(shí)踐單片機(jī)課程中關(guān)于I/O操作、SCI通信、ADC轉(zhuǎn)換、PWM調(diào)制、定時(shí)/捕捉模塊、中斷模塊等教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，補(bǔ)充了現(xiàn)有教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電磁導(dǎo)航的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于設(shè)有交變電磁場(chǎng)跑道、電磁感應(yīng)線圈、信號(hào)處理模塊、鍵盤、微控制器、液晶顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電源；所述交變電磁場(chǎng)跑道中的交變電磁場(chǎng)由埋設(shè)在路面并通過100mA、20kHZ電流的導(dǎo)線產(chǎn)生，所述電磁感應(yīng)線圈設(shè)在交變電磁場(chǎng)跑道中，電磁感應(yīng)線圈的輸出端接信號(hào)處理模塊的輸入端，信號(hào)處理模塊的輸出端和鍵盤的輸出端均接微控制器的輸入端口，微控制器的輸出端口分別接液晶顯示電路的輸入端和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端外接車模以完成車模的轉(zhuǎn)向及行進(jìn)控制，電源的輸出端分別與交變電磁場(chǎng)跑道、電磁感應(yīng)線圈、信號(hào)處理模塊、微控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)t旲塊電連接。
2.如權(quán)利要求1所述一種基于電磁導(dǎo)航的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述鍵盤采用4X4陣列鍵盤。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK203759955SQ201420159741
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】胡天林, 李繼芳, 石光, 洪海洋, 歐敬武, 黃少捷, 鄭順杰, 黃一民 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)