多核心單片機開發(fā)實驗箱的制作方法
【專利說明】多核心單片機開發(fā)實驗箱
[0001]
技術(shù)領域
[0002]本發(fā)明涉及教學實驗設備領域，具體地，涉及一種多核心單片機開發(fā)實驗箱。
【背景技術(shù)】
[0003]電子技術(shù)發(fā)展日新月異，相關(guān)的教學滯后卻客觀存在?，F(xiàn)有單片機實驗箱均為只能使用一種單片機芯片且功能單一的實驗箱。實驗箱內(nèi)部的連線已被固定，電路結(jié)構(gòu)無法變化，導致用戶無法根據(jù)自己需要來設計完成實驗，只能完成一些固定實驗項目，極大地限制了實驗項目數(shù)量，難于適應多種需求的開發(fā)設計。多數(shù)單片機實驗箱的結(jié)構(gòu)主要是整塊PCB板的形式，實驗電路固定，實驗箱升級麻煩，代價大；靈活性和擴展性差，不利于學生綜合實驗能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種多核心單片機開發(fā)實驗箱，以實現(xiàn)克服現(xiàn)有單片機實驗箱電路固定的優(yōu)點。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種多核心單片機開發(fā)實驗箱，包括箱體和實驗箱上蓋，所述實驗箱上蓋通過固定扣與箱體連接，所述箱體后部設置有主電源接口、總電源開關(guān)、總電源保險、串行接口和USB接口，所述箱體內(nèi)設置有將市電轉(zhuǎn)換為直流電壓的電源電路、電平轉(zhuǎn)換電路、電源連接端、實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊、電平轉(zhuǎn)換開關(guān)、單片機核心板安裝接口和單片機核心板，所述電源電路的輸出端通過電源連接端為電平轉(zhuǎn)換電路、實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊和單片機核心板提供直流電源，所述電平轉(zhuǎn)換開關(guān)控制電平轉(zhuǎn)換電路電壓，所述電平轉(zhuǎn)換電路用于單片機核心板與實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊連接時的電平匹配，所述單片機核心板安裝接口與單片機核心板連接，所述單片機核心板安裝接口負責單片機核心板和實驗電路模塊之間的信號聯(lián)通；所述主電源接口與電源電路連接，所述總電源開關(guān)和總電源保險連接在主電源接口與電源電路之間，所述電源電路、電平轉(zhuǎn)換電路、電源連接端、實驗電路模塊和開發(fā)應用模塊設置在不同的PCB上。
[0006]優(yōu)選的，還包括配件放置槽，所述配件放置槽設置在箱體內(nèi)。
[0007]優(yōu)選的，所述實驗電路模塊至少包括LED指示電路、LED點陣電路、數(shù)碼管顯示電路、字符液晶顯示電路、點陣液晶顯示電路、蜂鳴器報警電路、矩陣鍵盤電路、獨立按鍵、繼電器驅(qū)動電路、電機驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、串行接口電路、I2C存儲電路和溫度傳感電路。
[0008]優(yōu)選的，所述開發(fā)應用模塊至少包括，GSM單元、W1-Fi單元、TFT液晶單元、振動檢測單元、三軸重力加速度單元、氣體檢測單元、氣壓檢測單元、火焰檢測單元和光電檢測單
J L.ο
[0009]優(yōu)選的，所述電平轉(zhuǎn)換電路由光耦構(gòu)成。
[0010]優(yōu)選的，所述電平轉(zhuǎn)換電路由48個光耦并聯(lián)構(gòu)成。
[0011]優(yōu)選的，所述電源電路將市電轉(zhuǎn)換為多種不同直流電壓，所述電源連接端由自定義插針組成，實現(xiàn)直流電壓的輸出，所述實驗電路模塊由單片機基本實驗要求的各個單元電路組成，共同構(gòu)成一塊PCB電路，所述開發(fā)應用模塊設計成獨立的PCB電路，根據(jù)開發(fā)需求選擇使用，所述電平轉(zhuǎn)換電路由光耦構(gòu)成，實現(xiàn)不同電平間的轉(zhuǎn)換，所述電平轉(zhuǎn)換開關(guān)完成不同電平的切換，輔助電平轉(zhuǎn)換電路完成電平的轉(zhuǎn)換，所述單片機核心板安裝接口根據(jù)實驗和開發(fā)的不同更換單片機核心板時，保證單片機核心板與實驗箱內(nèi)實驗電路模塊電信號聯(lián)通的電路結(jié)構(gòu)，所述單片機核心板以不同系列的單片機為核心，根據(jù)單片機工作的最小系統(tǒng)條件進行設計，單片機端口外接結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，便于不同系列的單片機通過單片機核心板安裝接口與實驗箱實驗電路連接，所述箱體內(nèi)設置連接導線、單片機程序下載線和配件放置槽，所述連接導線在電路實驗時用于連接實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊、單片機核心板和電平轉(zhuǎn)換電路，所述連接導線不使用時放置在配件放置槽內(nèi)，所述單片機程序下載線用于實驗時對不同單片機核心板的單片下載程序，所述單片機程序下載線不使用時放置在配件放置槽內(nèi)，所述配件放置槽用于盛放不使用時的電源線、開發(fā)應用模塊、單片機核心板、連接導線和單片機程序下載線。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
本發(fā)明的技術(shù)方案，設計單片機核心板安裝接口用于安裝不同的單片機核心板，電平轉(zhuǎn)換電路為不同單片機共用實驗電路模塊進行實驗提供電源，解決了現(xiàn)有單片機實驗箱支持一種單片機，且不具有開發(fā)應用功能的問題。實驗箱電路結(jié)構(gòu)采用模塊化設計，降低了電路之間的相互干擾，同時可根據(jù)實驗和開發(fā)的實際情況對電路模塊進行擴展或裁減，達到了克服現(xiàn)有單片機實驗箱電路固定的缺陷。
[0013]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱后部的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3a至圖3h為本發(fā)明實施例所述的不同單片機核心板的電子電路圖；
圖4為本發(fā)明實施例所述的電平轉(zhuǎn)換電路以及電平轉(zhuǎn)換開關(guān)的電子電路圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]一種多核心單片機開發(fā)實驗箱，包括箱體和實驗箱上蓋，實驗箱上蓋通過固定扣與箱體連接，箱體后部設置有主電源接口、總電源開關(guān)、總電源保險、串行接口和USB接口，箱體內(nèi)設置有將市電轉(zhuǎn)換為直流電壓的電源電路、電平轉(zhuǎn)換電路、電源連接端、實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊、電平轉(zhuǎn)換開關(guān)、單片機核心板安裝接口和單片機核心板，電源電路的輸出端通過電源連接端為電平轉(zhuǎn)換電路、實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊和單片機核心板提供直流電源，電平轉(zhuǎn)換開關(guān)控制電平轉(zhuǎn)換電路電壓，電平轉(zhuǎn)換電路用于單片機核心板與實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊連接時的電平匹配，單片機核心板安裝接口與單片機核心板連接，單片機核心板安裝接口負責單片機核心板和實驗電路模塊之間的信號聯(lián)通；主電源接口與電源電路連接，總電源開關(guān)和總電源保險連接在主電源接口與電源電路之間，電源電路、電平轉(zhuǎn)換電路、電源連接端、實驗電路模塊和開發(fā)應用模塊設置在不同的PCB上。
[0017]優(yōu)選的，還包括配件放置槽，配件放置槽設置在箱體內(nèi)。
[0018]優(yōu)選的，實驗電路模塊至少包括LED指示電路、LED點陣電路、數(shù)碼管顯示電路、字符液晶顯示電路、點陣液晶顯示電路、蜂鳴器報警電路、矩陣鍵盤電路、獨立按鍵、繼電器驅(qū)動電路、電機驅(qū)動電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、串行接口電路、I2C存儲電路和溫度傳感電路。
[0019]優(yōu)選的，開發(fā)應用模塊至少包括，GSM單元、W1-Fi單元、TFT液晶單元、振動檢測單元、三軸重力加速度單元、氣體檢測單元、氣壓檢測單元、火焰檢測單元和光電檢測單元。
[0020]優(yōu)選的，電平轉(zhuǎn)換電路由光耦構(gòu)成。
[0021]優(yōu)選的，如圖4所示，電平轉(zhuǎn)換電路由48個光耦并聯(lián)構(gòu)成。
[0022]優(yōu)選的，電源電路將市電轉(zhuǎn)換為多種不同直流電壓，電源連接端由自定義插針組成，實現(xiàn)直流電壓的輸出，實驗電路模塊由單片機基本實驗要求的各個單元電路組成，共同構(gòu)成一塊PCB電路，開發(fā)應用模塊設計成獨立的PCB電路，根據(jù)開發(fā)需求選擇使用，電平轉(zhuǎn)換電路由光耦構(gòu)成，實現(xiàn)不同電平間的轉(zhuǎn)換，電平轉(zhuǎn)換開關(guān)完成不同電平的切換，輔助電平轉(zhuǎn)換電路完成電平的轉(zhuǎn)換，單片機核心板安裝接口根據(jù)實驗和開發(fā)的不同更換單片機核心板時，保證單片機核心板與實驗箱內(nèi)實驗電路模塊電信號聯(lián)通的電路結(jié)構(gòu)，單片機核心板以不同系列的單片機為核心，根據(jù)單片機工作的最小系統(tǒng)條件進行設計，單片機端口外接結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，便于不同系列的單片機通過單片機核心板安裝接口與實驗箱實驗電路連接，箱體內(nèi)設置連接導線、單片機程序下載線和配件放置槽，連接導線在電路實驗時用于連接實驗電路模塊、開發(fā)應用模塊、單片機核心板和電平轉(zhuǎn)換電路，連接導線不使用時放置在配件放置槽內(nèi)，單片機程序下載線用于實驗時對不同單片機核心板的單片下載程序，單片機程序下載線不使用時放置在配件放置槽內(nèi)，配件放置槽用于盛放不使用時的電源線、開發(fā)應用模塊、單片機核心板、連接導線和單片機程序下載線。
[0023]如圖1所示，多核心單片機開發(fā)實驗箱，包括箱體，如圖2所示，箱體后部有主電源接口，總電源開關(guān)，總電源保險，串行接口，USB接口，箱體內(nèi)有電源電路，總電源開關(guān)控制整個實驗箱電路的工作，電源電路完成市電向多種不同直流電壓的轉(zhuǎn)換工作，電源連接端由自定義插針組成，實現(xiàn)直流電壓向各電路模塊的輸出，箱體內(nèi)有實驗電路模塊和開發(fā)應用模塊，實驗電路模塊由單片機基本實驗要求的各個單元電路組成，共同構(gòu)成一塊PCB電路，開發(fā)應用模塊設計成獨