一種串入並出埠擴展模塊的製作方法
2023-09-21 19:21:30 1
專利名稱：一種串入並出埠擴展模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子領域，特別涉及一種可以將串行信號並行輸出的模塊。
背景技術：
現有的電子設備各式各樣，這些電子設備通常包括一整塊電路板，電路板上設置 各種電子元件來實現一定的電子功能。比如實現聲音播放功能、圖像處理功能等等。但是 目前的電子設備，其電子部分均為一整塊電路板，當電路板上某一個元件發生故障時，則整 個電路板均無法工作，整個電子設備就無法實現原有的電子功能。對於普通用戶來講，只能 將該電子設備丟棄，從而形成了電子垃圾和資源浪費的問題。另外一方面，現在越來越多的玩家希望自己動手製作各種各樣的電子設備，或者 對原有的電子設備進行改裝，現有的電子設備大都是不可拆卸的，即使拆卸也很可能導致 產品無法恢復。由於從電子器件的功能性分類，大概有三類傳感類電子器件，比如話筒、物 理按鍵、紅外傳感器和溫溼度傳感器等等；控制類電子器件，比如各類型微控制器；反饋類 電子器件，比如揚聲器、伺服電機和驅動器等等。另外還有一些通訊類電子器件、電源等等 電子器件，綜上可以認識到如果將各類電子器件做成單一的功能模塊，並且提供統一接口 的平臺，那麼用戶可以自由組裝想要的電子設備。因此有必要提供一種可以很方便地相互拼裝的電子積木模塊，一方面在電子設備 的某一元件發生損壞時，可以僅替換該部分元件來減少浪費。另外一方面可以滿足用戶自 己動手製作電子設備或者改裝電子設備的需求。
實用新型內容本部分的目的在於概述本實用新型的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳 實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和實用新型名稱中可能會做些簡化或省略以避 免使本部分、說明書摘要和實用新型名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用於限制本 實用新型的範圍。本實用新型的目的在於提供一種串入並出埠擴展模塊，其可以將輸入的串行信 號並行輸出。為了達到本實用新型的目的，本實用新型提供一種串入並出埠擴展模塊，所述 串入並出埠擴展模塊包括一塊矩形電路板，所述矩形電路板的第一矩形邊上設置有串行 輸入插座；所述矩形電路板的第四矩形邊上設置有並行輸出插座；所述矩形電路板的中央 設置有移位寄存器，所述串行輸入插座接收串行信號；所述移位寄存器根據所述串行信號 計算移位數據並控制所述移位數據移位；所述並行輸出插座並行輸出所述移位數據。進一步地，所述矩形電路板的第三矩形邊上還設置有串行輸出插座，所述移位寄 存器包括若干級輸出端，所述串行輸出插座與所述移位寄存器的任意一個輸出端相連。進一步地，所述移位寄存器為74HC164移位寄存器，包括CP、DSA、DSB、Q0、Q1、Q2、 Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引腳，所述Q0、Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引腳為所述移位寄存器的8個輸 出端。進一步地，所述並行輸出插座包括8對跳針，每對跳針包含有兩個導電端子，且每對跳針的一個導電端子作為正極分別與所述移位寄存器的Q0、Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引
腳相連。進一步地，所述串行輸入插座為四針插座，所述四針插座包括絕緣本體和在絕緣 本體內的四個導電端子，所述導電端子分別為電源端子、數據端子、時鐘端子和接地端子， 所述數據端子與所述移位寄存器的CP引腳相連；所述時鐘端子與所述移位寄存器的DSA、 DSB引腳相連。進一步地，所述串行輸出插座為四針插座，所述四針插座包括絕緣本體和在絕緣 本體內的兩個導電端子，所述導電端子分別為電源端子、數據端子、時鐘端子和接地端子， 所述數據端子與所述移位寄存器的Q7引腳相連。進一步地，所述電源端子接電源；所述接地端子接地。進一步地，當所述串入並出埠擴展模塊為兩個或者多個時，所述串行輸出插座 可以通過帶特定插頭的導線與另一個串入並出埠擴展模塊的串行輸入插座相連，實現所 述移位數據在另一個串入並出埠擴展模塊上的並行輸出。進一步地，所述矩形電路板長為4釐米、寬為2釐米。進一步地，所述矩形電路板還包括便於將所述矩形電路板固定於其他物體的兩個 穿孔，所述穿孔為兩個直徑為0. 5釐米的圓形小孔，所述圓形小孔的圓心與所述矩形電路 板的邊的距離為1釐米。與現有技術相比，本實用新型中的串入並出埠擴展模塊可以通過移位寄存器將 輸入的串行信號並行輸出，並可與另一個串入並出埠擴展模塊相連使得串行信號在另一 個串入並出埠擴展模塊上同時並行輸出，且結合其他功能模塊可以由用戶自由組裝成想 要的電子設備或者改裝電子設備。
結合參考附圖及接下來的詳細描述，本實用新型將更容易理解，其中同樣的附圖 標記對應同樣的結構部件，其中圖1為本實用新型的一個實施例中的串入並出埠擴展模塊的結構方框圖；圖2為本實用新型的一個實施例中的移位寄存器的引腳排列圖；圖3為本實用新型的一個實施例中的四針插座的結構示意圖；圖4為本實用新型的一個實施例中的串入並出埠擴展模塊的電路示意圖；和圖5為本實用新型的一個實施例中的串入並出埠擴展模塊的實施示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具 體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型所述串入並出埠擴展模塊可以通過移位寄存器將輸入的串行信號 並行輸出，並可與另一個串入並出埠擴展模塊相連，使得串行信號在另一個串入並出端 口擴展模塊上同時並行輸出。所述串入並出埠擴展模塊可以結合其他功能模塊來構成一 個電子設備，比如話筒模塊、揚聲器模塊和電路轉接板模塊等等。請參考圖1，其示出了本實用新型的一個實施例中的串入並出埠擴展模塊100 的結構方框圖。所述串入並出埠擴展模塊100包括一塊電路板102，所述矩形電路板102 的第一矩形邊上設置有串行輸入插座104 ；所述矩形電路板102的第四矩形邊上設置有並行輸出插座108 ；所述矩形電路板102的中央設置有移位寄存器110，所述串行輸入插座 104接收串行信號；所述移位寄存器110根據所述串行信號計算移位數據並控制所述移位 數據的移位；所述並行輸出插座108並行輸出所述移位數據。所述矩形電路板102的第三矩形邊上還設置有串行輸出插座106，當所述移位數 據移位到所述移位寄存器110的最後一個輸出端，並且有新的串行信號輸入到所述移位寄 存器110時，所述串行輸出插座106接收所述移位寄存器110的最後一個輸出端的移位數據。所述串行輸入插座104和所述串行輸出插座106均為四針插座；所述並行輸出 插座108中包括有8對跳針，且每對跳針都包含有兩個導電端子；所述移位寄存器110為 74HC164移位寄存器，其引腳排列可以參考圖2，包括CP、MR、DSA、DSB、VCC、GND、Q0、Q1、Q2、 Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引腳，所述CP引腳為時鐘輸入端；所述MR引腳為主復位輸入端；所述DSA、 DSB引腳為兩個數據輸入端；所述VCC引腳接電源；所述GND引腳接地；所述Q0、Q1、Q2、Q3、 Q4、Q5、Q6、Q7引腳為8個數據輸出端，且Q7引腳為所述移位寄存器110的最後一個輸出 端。所述矩形電路板102上還設置有第一穿孔112和第二穿孔114，用於將所述矩形電 路板102固定在其他物體上，所述第一穿孔112和所述第二穿孔114可以為兩個直徑為0. 5 釐米的圓形小孔，所述第一穿孔112的圓形小孔的圓心與所述矩形電路板102的第一矩形 邊、第二矩形邊和第四矩形邊的距離可以都為1釐米；所述第一穿孔114的圓形小孔的圓心 與所述矩形電路板102的第二矩形邊、第三矩形邊和第四矩形邊的距離可以都為1釐米；所 述矩形電路板102的長可以為4釐米，寬可以為2釐米。為了更詳盡的描述本實用新型，請參考圖3，其示出了本實用新型的一個實施例中 的四針插座300的結構示意圖。所述四針插座300包括絕緣本體302和在絕緣本體302內 的導電端子304、導電端子306、導電端子308和導電端子310。其中絕緣本體302可以為 一次成型的塑料材質器件，其形狀如同少一個面的六面體盒子，同時在另外三個面有四個 便於固定插頭的凹槽，這些凹槽還可以避免對應的插頭插反。所述導電端子304、導電端子 306、導電端子308和導電端子310為可以導電的金屬絲。所述金屬絲呈90度，所述金屬絲 的一端平行與電路板安置在絕緣本體302的「六面體盒子」內；所述金屬絲的另一端垂直於 電路板並在與電路板接觸的地方通過焊錫與電路板上的導電線跡焊接在一起。請參考圖4，其示出了本實用新型的一個實施例中的串入並出埠擴展模塊400 的電路示意圖。所述串行輸入插座104包括絕緣本體和在絕緣本體內的四個導電端子，所 述導電端子分別為電源端子VCC、數據端子DATA_IN、時鐘端子CLK和接地端子GND，所述時 鍾端子CLK與所述移位寄存器110的CP引腳相連；所述數據端子DATA_IN與所述移位寄存 器110的DSA引腳和DSB引腳相連，所述串入並出埠擴展模塊400包括第一電容Cl和第 二電容C2，所述移位寄存器110的VCC引腳經並聯的所述第一電容Cl和所述第二電容C2 接地；所述移位寄存器110的MR引腳和VCC引腳都接電源；所述移位寄存器110的GND引 腳接地，其中所述第一電容Cl的電容可以為IOuF ；所述第二電容C2的電容可以為0. IuF0所述並行輸出插座108包括8個跳針，可接8個LED燈，每對跳針包含有兩個導電 端子，且每對跳針的一個導電端子作為正極，另一個導電端子作為負極，所述串入並出埠 擴展模塊400還包括8個電阻RPl和可調電阻RVl，所述移位寄存器110的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引腳經所述8個電阻RPl與每對跳針的正極相連；每對跳針的負極都接電源， 且都經所述可調電阻RVl接地。所述串行輸出插座106包括絕緣本體和在絕緣本體內的四個導電端子，所述導電 端子分別為電源端子VCC、數據端子DATA_0UT、時鐘端子CLK和接地端子GND，所述串入並出 埠擴展模塊400還包括第一電阻R1，所述數據端子DATA_0UT經所述第一電阻Rl與所述 移位寄存器110的Q7引腳相連，其中所述第一電阻Rl的阻值可以為IkQ，且其可以避免由 於接線錯誤而導致所述移位寄存器110損壞。所述移位寄存器110的DSA引腳和DSB引腳作為兩個數據輸入端接收從所述串行 輸入插座104的數據端子DATA_IN輸入的串行信號；所述移位寄存器110的CP引腳接收 從所述串行輸入插座104的時鐘端子CLK輸入的時鐘信號，當時鐘信號第一次從低電平變 為高電平的時候，將當前時鐘周期中所述移位寄存器110的DSA引腳和DSB引腳輸入的信 號進行邏輯與運算後的結果作為第一數據，同時所述移位寄存器110的QO引腳作為輸出端 輸出所述第一數據；當時鐘信號第二次從低電平變為高電平的時候，將當前時鐘周期中所 述移位寄存器110的DSA引腳和DSB引腳輸入的信號進行邏輯與運算後的結果作為第二數 據，同時將所述第一數據移位到所述移位寄存器110的Ql引腳輸出，且所述移位寄存器110 的QO引腳輸出所述第二數據，依次類推直到串行信號傳輸結束。當所述移位寄存器110的Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引腳均有數據輸出，且所述
串行輸入插座104的數據端子DATA_IN新輸入串行信號時，可將所述串行輸出插座106與 另一個串入並出埠擴展模塊的串行輸入插座相連，並將所述移位寄存器110的Q7引腳上 的數據作為所述另一個串入並出埠擴展模塊的串行輸入插座上的輸入信號。請參考圖5，其示出了本實用新型的在一個實施例中的串入並出埠擴展模塊 510的實施示意圖。所述串入並出埠擴展模塊510與電池盒502、帶放大的麥克風板504、 轉接板506和簡版控制模塊508通過帶特定插頭的導線連接可以組成聲控流水燈系統500。所述電池盒502通過帶插頭的2芯導線與所述轉接板506的二針插座相連，負責 給所述聲控流水燈系統500供電；所述帶放大的麥克風板504通過帶插頭的3芯導線與所 述轉接板506的三針插座相連，通過所述轉接板506來傳輸音頻信號；所述簡版控制模塊 508通過帶插頭的4芯導線與所述轉接板506的四針插座相連，通過所述轉接板506接收音 頻信號；所述串入並出埠擴展模塊510的串行輸入插座通過帶插頭的4芯導線與所述簡 版控制模塊508相連，接收所述簡版控制模塊508發出的控制信號；所述串入並出埠擴展 模塊510的並行輸出插座接8個LED燈，並移位寄存器控制通過接收控制信號控制LED燈 的開關。在本實施例中，所述串入並出埠擴展模塊510的串行輸出插座可以通過帶插頭 的4芯導線與另一個串入並出埠擴展模塊的串行輸入插座相連，使得串行信號在另一個 串入並出埠擴展模塊上同時並行輸出。應當認識到，本實用新型結合不同的功能模塊會形成不同的系統，並不局限於本 文實施例中所述的結合方式。上述說明已經充分揭露了本實用新型的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領 域的技術人員對本實用新型的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本實用新型的權利 要求書的範圍。相應地，本實用新型的權利要求的範圍也並不僅僅局限於所述具體實施方式
。
權利要求1.一種串入並出埠擴展模塊，其特徵在於，其包括一塊矩形電路板，所述矩形電路板的第一矩形邊上設置有串行輸入插座；所述矩形電 路板的第四矩形邊上設置有並行輸出插座；所述矩形電路板的中央設置有移位寄存器，所 述串行輸入插座接收串行信號；所述移位寄存器根據所述串行信號計算移位數據並控制所 述移位數據移位；所述並行輸出插座並行輸出所述移位數據。
2.根據權利要求1所述的模塊，其特徵在於，所述矩形電路板的第三矩形邊上還設置 有串行輸出插座，所述移位寄存器包括若干級輸出端，所述串行輸出插座與所述移位寄存 器的任意一個輸出端相連。
3.根據權利要求1或2所述的模塊，其特徵在於，所述移位寄存器為74HC164移位寄 存器，包括 CP、DSA、DSB、Q0、Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7 引腳，所述 Q0、Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、 Q7引腳為所述移位寄存器的8個輸出端。
4.根據權利要求3所述的模塊，其特徵在於，所述並行輸出插座包括8對跳針，每對 跳針包含有兩個導電端子，且每對跳針的一個導電端子作為正極分別與所述移位寄存器的 Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7 引腳相連。
5.根據權利要求3所述的模塊，其特徵在於，所述串行輸入插座為四針插座，所述四針 插座包括絕緣本體和在絕緣本體內的四個導電端子，所述導電端子分別為電源端子、數據 端子、時鐘端子和接地端子，所述數據端子與所述移位寄存器的CP引腳相連；所述時鐘端 子與所述移位寄存器的DSA、DSB引腳相連。
6.根據權利要求3所述的模塊，其特徵在於，所述串行輸出插座為四針插座，所述四針 插座包括絕緣本體和在絕緣本體內的兩個導電端子，所述導電端子分別為電源端子、數據 端子、時鐘端子和接地端子，所述數據端子與所述移位寄存器的Q7引腳相連。
7.根據權利要求5或6所述的模塊，其特徵在於，所述電源端子接電源；所述接地端子 接地。
8.根據權利要求4至6任一所述的模塊，其特徵在於，當所述串入並出埠擴展模塊為 兩個或者多個時，所述串行輸出插座可以通過帶特定插頭的導線與另一個串入並出埠擴 展模塊的串行輸入插座相連，實現所述移位數據在另一個串入並出埠擴展模塊上的並行 輸出。
9.根據權利要求8所述的模塊，其特徵在於，所述矩形電路板長為4釐米、寬為2釐米。
10.根據權利要求9所述的模塊，其特徵在於，所述矩形電路板還包括便於將所述矩形 電路板固定於其他物體的兩個穿孔，所述穿孔為兩個直徑為0. 5釐米的圓形小孔，所述圓 形小孔的圓心與所述矩形電路板的邊的距離為1釐米。
專利摘要本實用新型揭露了一種串入並出埠擴展模塊，其包括一塊矩形電路板，所述矩形電路板的第一矩形邊上設置有串行輸入插座；所述矩形電路板的第四矩形邊上設置有並行輸出插座；所述矩形電路板的中央設置有移位寄存器，所述串行輸入插座接收串行信號；所述移位寄存器根據所述串行信號計算移位數據並控制所述移位數據移位；所述並行輸出插座並行輸出所述移位數據，所述矩形電路板的第三矩形邊上還設置有串行輸出插座，所述移位寄存器包括若干級輸出端，所述串行輸出插座與所述移位寄存器的任意一個輸出端相連。
文檔編號H01R13/66GK201910555SQ20102066516
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者徐志強, 曹偉勳 申請人:無錫愛睿芯電子有限公司