單片機教學實驗擴展系統的製作方法

2023-06-19 21:10:31

專利名稱：單片機教學實驗擴展系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學實驗設備，特別涉及一種51系列單片機教學實驗設備。
背景技術：
51系列單片機的使用實驗教學在單片機教學中是很重要的教學內容，在實驗教學過程中，通常要求學生通過對51系列單片機的使用而了解其原理和掌握其應用，並加強學生的實踐動手操作能力。目前，常用的實驗方法有軟體仿真和使用51系列單片機的實驗箱系統。軟體仿真可以模仿實際器件的功能，但是缺少實踐動手環節，不利於學生的實踐操作技能的培養; 51系列單片機的實驗箱功能完整，但是價格昂貴，對初學者而言，學習使用也具有一定的難度。所以，需要一種價格便宜，結構簡易的，實踐操作性強的實驗和擴展裝置用於單片機的實驗教學，作為51系列單片機的實驗箱的補充。
發明內容本實用新型的發明目的是為了克服上述缺點，提供一種結構簡單，易操作的單片機教學裝置。本實用新型的發明目的是通過如下技術方案實現的一種單片機教學實驗擴展系統，該系統包括邏輯量單元電路板、A/D轉換電路板、單片機主機單元電路板、顯示單元電路板以及為整個系統供電的直流電源；所述的邏輯量單元電路板包括產生邏輯信號的開關，產生脈衝信號的按鍵，以及接收產生邏輯信號和脈衝信號並將其傳輸給主機單元電路板的接線端子；所述單片機主機單元電路板包括起到接收和傳遞信號用的接線端子，起到處理邏輯信號作用的單片機，以及單片機晶片底座。所述的顯示單元包括接收單片機主機單元電路板產生的處理信號的接線端子， 與這些接線端子連接並接收信號的LED發光管以及7欄位LED數碼管。所述的A/D轉換電路板包括用以輸入模擬信號並傳遞數位訊號至單片機主機單元電路板的接線端子，接收並轉化模擬信號為數位訊號的A/D轉換晶片，用以放大信號的運放，用以調節A/D轉換的電位器。所述的單片機教學實驗擴展系統還包括有I/O擴展電路板，其包括有接收來自單片機主機單元電路板信號的接線端子，用以驅動來自單片機主機單元電路板信號的驅動晶片，以及顯示驅動信號的LED數碼管。本實用新型的有益效果是邏輯信號的產生、傳輸都需要學生自己動手實現，有利於提高學生的動手能力；邏輯單元電路板上產生的邏輯信號和顯示單元電路板上的顯示結果可以很直接和客觀的作對比，同時可以根據實際的需要採用A/D實現模擬信號的採集和轉化；還可以實現I/O 口的擴展，方便學生掌握單片機的各種原理和功能，從而加深對單片機實際應用的了解。
圖1為本實用新型系統框圖；圖2為圖1中邏輯量單元電路板的結構圖；圖3為圖1中主機單元電路板結構圖；圖4為圖1中顯示單元電路板結構圖；圖5為圖1中A/D轉換電路板結構圖；圖6為圖1中I/O擴展電路板結構圖；其中21 25 接線端子，Kl K16:開關，Sl S2 按鍵，31 32 接線端子，33 晶片底座，34 51系列單片機，41 42 接線端子，43 7欄位LED數碼管，Dl D8 =LED發光管，51 53:接線端子，54 :A/D轉換晶片，55 電位器，56 運放，61 63:接線端子，64 驅動晶片，(Ul U7 =LED數碼管。
具體實施方式
以下，參照附圖對本實用新型的實施方式進行說明，本實用新型的目的和效果將變得更加明顯。如圖1所示的一種單片機教學實驗擴展系統，包括邏輯量單元電路板、A/D轉換電路板、單片機主機單元電路板、I/O擴展電路板、顯示單元電路板，其中A/D轉換電路板和邏輯量單元電路板向單片機主機單元電路板輸送邏輯信號，單片機主機單元電路板將經單片機處理過的信號輸送至I/O擴展電路板和顯示單元電路板。如圖2所示的邏輯量單元電路板，接線端子(21)連接直流電源，上方中間的八個接線端子(22)和開關(Kl K8)依次連接用來接收開關產生的邏輯信號，上方右邊的八個接線端子(23)和開關(K9 K16)依次連接用來接收開關產生的邏輯信號，按鍵(Si)產生的脈衝信號輸送至接線端子(24 )，按鍵(S2 )產生的脈衝信號輸送至接線端子(25 )。如圖3所示的主機單元電路板，板子左邊的二十個接線端子(31)接收邏輯量單元電路板二十個接線端子(22 25)傳遞來的信號，並將其傳送到晶片底座(33)左邊的二十個針腳上，信號經51系列單片機(34)處理後，處理信號經晶片底座(33)右邊的二十個針腳傳遞至板子右邊二十個接線端子(3 上。如圖4所示的顯示單元電路板，板子左上方的兩個接線端子(41)用來連接直流電源，左下方的八個接線端子(42)接收從主機單元電路板接線端子(32)傳送來的信號並將其傳遞給八個LED發光管(Dl D8)，八個LED發光管(Dl D8)由上到下依次和7欄位 LED發光管03)裡面的a，b，c, d，e, f，g，h各段連接。如圖5所示的A/D轉換電路板，接線端子(53)用以連接直流電源，板子上方的八個接線端子(51)用來接收模擬信號並將其輸送至A/D轉換晶片(54)，A/D轉換晶片(54)將轉換後的數位訊號經板子下方的八個接線端子輸送至主機單元電路板，運放(56 )用於放大 A/D轉換晶片(54)轉換的信號，電位器(55)用以調節A/D轉換晶片(54)。如圖6所示的I/O擴展電路板，板子上的接線端子(61)用以連接直流電源，接線端子(62、63)接收來自主機單元電路板上的信號並將其傳送至驅動晶片(64)，LED數碼管 (Ul U7)用以顯示驅動信號。
權利要求1.一種單片機教學實驗擴展系統，其特徵是該系統包括邏輯量單元電路板、A/D轉換電路板、單片機主機單元電路板、顯示單元電路板以及為整個系統供電的直流電源；所述的邏輯量單元電路板包括產生邏輯信號的開關，產生脈衝信號的按鍵，以及接收產生邏輯信號和脈衝信號並將其傳輸給主機單元電路板的接線端子；所述單片機主機單元電路板包括起到接收和傳遞信號用的接線端子，起到處理邏輯信號作用的單片機，以及單片機晶片底座；所述的顯示單元包括接收單片機主機單元電路板產生的處理信號的接線端子，與這些接線端子連接並接收信號的LED發光管以及7欄位LED數碼管；所述的A/D轉換電路板包括用以輸入模擬信號並傳遞數位訊號至單片機主機單元電路板的接線端子，接收並轉化模擬信號為數位訊號的A/D轉換晶片，用以放大信號的運放， 用以調節A/D轉換的電位器；所述的單片機教學實驗擴展系統還包括有I/O擴展電路板，其包括有接收來自單片機主機單元電路板信號的接線端子，用以驅動來自單片機主機單元電路板信號的驅動晶片， 以及顯示驅動信號的LED數碼管。
2.如權利要求1所述的單片機教學實驗擴展系統，其特徵是該系統還包括有I/O擴展電路板，I/O擴展電路板包括有接收來自單片機主機單元電路板信號的接線端子，用以驅動來自單片機主機單元電路板信號的驅動晶片，以及顯示驅動信號的LED數碼管。
專利摘要本實用新型公開了一種單片機教學實驗擴展系統，包括邏輯量單元電路板、A/D轉換電路板、單片機主機單元電路板、I/O擴展電路板、顯示單元電路板，其中A/D轉換電路板和邏輯量單元電路板向單片機主機單元電路板輸送邏輯信號，單片機主機單元電路板將經單片機處理過的信號輸送至I/O擴展電路板和顯示單元電路板。本系統邏輯信號的產生、傳輸都需要學生自己動手實現，有利於提高學生的動手能力；還可以實現I/O口的擴展，方便學生掌握單片機的各種原理和功能，從而加深對單片機實際應用的了解。
文檔編號G09B23/18GK201974993SQ201120074520
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月21日 優先權日2011年3月21日
發明者周燕, 夏莉英, 趙志強 申請人:蘇州市職業大學