立的PCB電路，可根據(jù)開發(fā)需求選擇使用，箱體內(nèi)有電平轉(zhuǎn)換電路和電平轉(zhuǎn)換開關(guān)，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)可以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，箱體內(nèi)有單片機核心板安裝接口和單片機核心板，單片機核心板安裝接口是根據(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廠家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(shè)計，單片機端口外接結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，便于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)有連接導(dǎo)線、單片機程序下載線和配件放置槽，連接導(dǎo)線在電路實驗時用于連接實驗電路模塊，開發(fā)應(yīng)用模塊和單片機核心板與實驗箱連接轉(zhuǎn)換后的電平轉(zhuǎn)換電路，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，根據(jù)單片機的不同下載線有多個，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(yīng)用模塊，單片機核心板，連接導(dǎo)線，單片機程序下載線，實驗箱上蓋安裝到實驗箱上蓋固定扣2，并通過實驗箱卡鎖封閉實驗箱，實驗箱提手I方便用于實驗箱的搬運。
[0024]工作時將主電源接口的連線與市電插座連接，之后實驗者將所選用的單片機核心板安裝到單片機核心板安裝接口，并按照實驗原理將單片機核心板與實驗電路模塊間的連線連接好，同時連接實驗電路模塊的電源至電源連接端，根據(jù)所選單片機核心板位置與實驗?zāi)K將電平轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至適當位置，連接配套單片機核心板的單片機程序下載線，先給單機核心板上的單片機下載實驗程序，完成后打開總電源開關(guān)，可觀察調(diào)試實驗結(jié)果。
[0025]電平轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到不同位置，電平轉(zhuǎn)換電路就可以在不改變實驗電路模塊的情況下兼容不同單片機完成單片機實驗和開發(fā)。
[0026]單片機核心板是根據(jù)不同類型單片機最小系統(tǒng)工作要求設(shè)計的，其與多核心單片機開發(fā)實驗箱內(nèi)的實驗電路模塊通過統(tǒng)一的單片機核心板安裝接口連接。
[0027]主電源接口通過電源線接通市電供給實驗箱電能，能提供多種直流電壓供實驗電路模塊工作，并預(yù)留接口可為擴展電路模塊供電?？傠娫撮_關(guān)，電源連接端。
[0028]總電源開關(guān)控制整個實驗箱的電源供給，打開總電源開關(guān)電源連接端就輸出多種電壓供實驗電路工作。
[0029]電平轉(zhuǎn)換電路由多組光電耦合器構(gòu)成，通過光耦合器供給電壓的不同完成不同電平的電氣隔離轉(zhuǎn)換。
[0030]單片機程序下載線獨立位于實驗箱之外，下載程序時與單片機核心板直接連接，并根據(jù)不同單片機類型進行更換。
[0031]配件放置槽用于放置不使用的開發(fā)應(yīng)用模塊、單片機核心板、連接導(dǎo)線和單片機程序下載線。
[0032]使用本技術(shù)方案的實驗箱時，將主電源接口的連線與市電插座連接，之后實驗者將所選用的單片機核心板安裝到單片機核心板安裝接口，并按照實驗原理將單片機核心板與實驗電路模塊間的連線連接好，同時連接實驗電路模塊的電源至電源連接端，根據(jù)所選單片機核心板位置與實驗?zāi)K將電平轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至適當位置，連接配套單片機核心板的單片機程序下載線，先給單機核心板上的單片機下載實驗程序，完成后打開總電源開關(guān)，可觀察調(diào)試實驗結(jié)果。
[0033]綜上，本發(fā)明技術(shù)方案，兼容了不同類型單片機在同一實驗箱內(nèi)實驗，為單片機學(xué)習(xí)者提供了由簡到繁，由易到難的學(xué)習(xí)平臺，設(shè)計采用控制核心更換而外圍電路不變的理念，從而節(jié)省生產(chǎn)成本，為社會節(jié)約資源。
[0034]改變現(xiàn)有實驗箱將小規(guī)模通用集成電路與各種單元電路拼湊在一塊大印刷電路板上構(gòu)成整體的模式。多核心單片機開發(fā)實驗箱采用ISP (In-System Programming)在系統(tǒng)可編程技術(shù)，電平轉(zhuǎn)換技術(shù)，兼容多種類型單片機，簡化實驗箱的硬件設(shè)計，降低成本，提高可靠性以及系統(tǒng)的靈活性和開放性，在無需改動印制電路板，且在不取下器件的情況下，直接在芯片上對系統(tǒng)設(shè)計進行修改和編程，并可根據(jù)實驗和開發(fā)的要求更換控制核心單片機，在保證了實驗箱硬件功能的同時還可以隨時進行重構(gòu)或升級。
[0035]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多核心單片機開發(fā)實驗箱，其特征在于，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(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zé)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(yīng)用模塊設(shè)置在不同的PCB上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱，其特征在于，還包括配件放置槽，所述配件放置槽設(shè)置在箱體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱，其特征在于，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱，其特征在于，所述開發(fā)應(yīng)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換電路由光耦構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換電路由48個光耦并聯(lián)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多核心單片機開發(fā)實驗箱，其特征在于，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(yīng)用模塊設(shè)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(shè)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(shè)置連接導(dǎo)線、單片機程序下載線和配件放置槽，所述連接導(dǎo)線在電路實驗時用于連接實驗電路模塊、開發(fā)應(yīng)用模塊、單片機核心板和電平轉(zhuǎn)換電路，所述連接導(dǎo)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(yīng)用模塊、單片機核心板、連接導(dǎo)線和單片機程序下載線。
【專利摘要】本發(fā)明公開了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(shè)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(shè)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(yīng)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。采用模塊化設(shè)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。
【IPC分類】G09B23-18
【公開號】CN104575206
【申請?zhí)枴緾N201510020334
【發(fā)明人】梁璐, 潘麗, 張國權(quán), 郭晶, 姜萍
【申請人】梁璐
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月15日