专利名称：组装式教具的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种便于计算机硬件和软件初步学习的组装式教具。
背景技术：
在当今社会中，计算机已经成为人们工作和生活中普遍使用的工具，而且，随着科学技术的发展，它的应用范围越来越广泛，可以说，人们的生活和工作已经离不开计算机的帮助了，因此，最好从少儿时期便开始学习、掌握计算机硬件和软件，并能够灵活应用。目前对计算机应用软件操作的学习都是在计算机上进行的，它缺少给初学者一个动手学习的机会，而且学生往往对计算机的软硬件知识缺少感性认识，不利于提高计算机应用方面的创造能力。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种能够便于初学者对计算机的组成有初步的认识，并能培养其在硬件组装和控制软件编写方面的基础能力的组装式教具。
本实用新型包括安装有传感器和与驱动电路连接的执行机构的底座，底座上有线路板固定机构，主线路板和驱动线路板分别安装在固定机构上，至少主线路板和驱动线路板之间的线路通过插头和插座相连接；主线路板上有接有输入程序插口的单片机和与之连接的EEPROM，并有工作状态显示电路与单片机连接。
本实用新型的技术方案是按照计算机的组成及其功能将其分成独立的几个线路板，使学习者在对其有初步了解后能够根据自己的设计目的进行选择和组装，同时，在相应的学习软件的帮助下设计控制本实用新型动作的控制程序，并将其通过计算机输入到主线路板的EEPROM中，单片机根据控制程序接收各个传感器传来的外部信号，并根据程序设计的要求通过输出口输出控制信号。让执行机构完成程序规定的动作。通过上述实践过程，使学习者逐步掌握计算机的基本构成，并对控制软件设计有初步的了解，从而达到学习目的。本实用新型具有直观、学习容易、使用方便和特点。
为方便操作，并使学习者了解控制功能，本实用新型的主线路板上可设置与单片机工作、显示有关的开关键，如与单片机连接的复位键、下载键、运行键等。主线路板的输入口应包括开关信号输入插口和中断信号输入插口，它们分别与单片机的I/O端连接。其输出口应有开关信号输出插口和音频信号输出插口。
本实用新型中的驱动电路板和主线路板上可以分别带有输入、输出插座，然后用两端带有插头的导线将相应的插座连接。而驱动电路与执行机构线路的连接以及传感电路与主线路板的连接也可采用插头、插座的连接方式，并可以采用上述的连接方式。
根据需要本实用新型的传感电路可为带有接触传感器的电路或以话筒为采集器的电路与光反射传感器连接光信号驱动电路，它们可以单独选用，也可以同时选用其中的两种或三种同时选用。
本实用新型的执行机构一般包括至少一个电机的驱动电路，通过电机驱动车轮或传动杆等机械结构，使本实用新型完成不同的动作。
图1为本实用新型实施例的主视图；图2为图1的俯视图；图3为主线路板的线路图；图4为电机驱动板的线路图；图5为声音传感器线路板的线路图；图6为光传感器驱动线路板的线路图；其中，1-执行机构，2-主线路板，3-线路板固定支架，4-驱动线路板，5-电机驱动线路板，6-底座，7-光传感器，8-喇叭，9-插座，10-按键。
具体实施方式
如1图所示，本实施例包括装有由电机驱动的轮子及机械部分的底座6，底座6上固定有三层的线路板支架3，其上层装有主线路板2，中层两侧分别装有声音传感器线路板和光传感器驱动线路板4，下层装有执行机构的电机驱动线路板5。
如图2所示，本实施例的主线路板2上有单片机89C51，板上有六个按键10，除开机时依靠阻容式复位电路实施复位外，还可以通过RESET键实现复位，通过D/A按键可以观察EEPROM中的控制程序，通过+1、-1和WR(运行键)按键可以修改EEPROM中的控制程序，还可以通过R/L(下载键)来下载在计算机中设计好的控制程序，这样可以方便使用者设计、调试或修改控制程序。主线路板2上有八个开关信号输入插座9和一个中断信号输入插座，一个程序下载插座和八个开关信号输入插座、一个音频信号输出插座，开关信号输入插座可用于输入开关信号，中断信号插座用于在程序执行过程中接收中断信号，开关信号输出插座可用于输出开关信号，它们分别列于主线路板2两侧，下载插座用于接收从计算机来的程序并将其存放在EEPROM中，供本实施例在运行时使用，音频信号输出插座接喇叭，可实现音乐输出。
如图3所示，本实施例的具体连接如下单片机的P16、P17端口连接的驱动电路74LS240，单片机的P00-P07端口接开关信号输入插座，其P20-P27端口通过EEPROM接开关信号输出插座，其T0、T1端口通过移位寄存器74HC164接显示电路，其TXD及P10端口接程序运行控制插座，P11-P15端与地线之间通过各自的按键连接，其RXD端通过三极管与通讯插座连接，另外有接于其VDD端口和RESET端口之间的复位键及至少一个(本实施例为两个)电源插座，其INT1端口通过三极管接音频信号输出插座。
如图4所示，本实施例的声控电路为带有微形话筒的声音触发电路，它触发4098单稳，输出一个一定宽度的脉冲信号，其输出端的插座通过两端带有插头的导线与主线路板2上的插座连接，输出到主线路板2上的任意一个开关信号输入口作为外部信号输入。
如图5所示，本实施例的光信号驱动电路包括安装在底座下方的光传感器7，它采用红外自发射接收的传感器，该驱动板将接收到的光反射信号经处理后变成开关信号，其输出端的插座通过两端带有插头的导线与主线路板2上的插座连接，输入到主线路板2上的任意一个开关信号输入口作为外部信号输入。
本实施例执行机构的电机驱动电路如图6所示，其线路为现有技术，其输入端装有插座，它们通过两端带有插头的导线与主线路板2的插座连接。
权利要求1.一种组装式教具，其特征是它包括安装有传感电路和与驱动电路连接的执行机构(1)的底座(6)，底座(6)上有线路板固定机构，主线路板(2)和驱动线路板(4)分别安装在固定机构(3)上，至少主线路板(2)和驱动线路板(4)之间的线路通过插头和插座相连接；主线路板(2)上有接有输入程序插口的单片机和与之连接的EEPROM，并有工作状态显示电路与单片机连接。
2.根据权利要求1所述的组装式教具，其特征是主线路板(2)上有与单片机工作、显示有关的复位键或下载键或运行键(10)。
3.如权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是主线路板(2)的输入端有开关信号输入插口和中断信号输入插口，它们分别与单片机的I/O端连接。
4.根据权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是主线路板(2)上有开关信号输出插口和音频信号输出插口。
5.根据权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是主线路板(2)上有单片机89C51和与其P16、P17端口连接的驱动电路74LS240，单片机的P00-P07端口接输入插口，其P20-P27端口通过EEPROM接输出插口，其T0、T1端口通过移位寄存器74HC164接显示电路，其TXD及P10端口接程序运行控制插口，P11-P15端与地线之间通过各自的按键(10)连接，其RXD端通过三极管与通讯插口连接，另外有接于其VDD端口和RESET端口之间的复位键及至少一个电源插口，其INT1端口通过三极管接喇叭插口。
6.根据权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是驱动电路板(4)和主线路板(2)上分别带有输入、输出插座，两端带有插头的导线将相应的插座连接。
7.根据权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是驱动线路板(4)与执行机构(1)之间的线路通过插头和插座连接。
8.根据权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是传感电路通过插头插座与主线路板(2)连接。
9.根据权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是所说的传感电路为带有接触传感器的电路或以话筒为采集器的电路与光反射传感器连接光信号驱动电路。
10.根据权利要求1或2所述的组装式教具，其特征是执行机构包括至少一个电机的驱动电路，电机带动机械部分。
专利摘要本实用新型为一种便于计算机硬件和软件初步学习的组装式教具。它包括安装有传感器和与驱动电路连接的执行机构的底座，底座上有线路板固定机构，主线路板和驱动线路板分别安装在固定机构上，至少主线路板和驱动线路板之间的线路通过插头和插座相连接；主线路板上有接有输入程序插口的单片机和与之连接的EEPROM，并有工作状态显示电路与单片机连接。本实用新型具有直观、学习容易、使用方便和特点。
文档编号G09B25/02GK2582080SQ02269479
公开日2003年10月22日 申请日期2002年9月12日 优先权日2002年9月12日
发明者李俊, 黄勇, 谈永根, 宋德舜 申请人:上海积成电子系统有限公司