专利名称：一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于单片机教学设备技术领域，涉及一种用于单片机教学的抢答器，具体涉及一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器。
背景技术：
在大专院校的计算机、电子和自动化等专业中，都开设了《单片机原理及其应用》这门课程，这是一门将软件与硬件结合非常紧密的课程，必须在完成硬件设计的基础上才能完成软件的设计，所以在学习的过程中牢固掌握硬件的知识是非常重要的。多年来在对这门课的教学中一直都采用了传统的教学手段，通常是老师在黑板上画图、写程序，学生在下面听讲，整堂课听下来非常的枯燥、抽象、难以理解。在如今这个多媒体飞速发展的时代，多媒体教学蓬勃发展起来，在课堂上配合图片、动画等在一定程度上改善了枯燥的教学氛围，但是学生们还是很难实际参与，真实感受到单片机相关产品开发的过程。在目前的教学中所使用的单片机教学实验仪器一般是内部硬件电路已经焊接固定的整体实验设备，学生 在实际训练环节中无法自己搭建电路、构建单片机系统。电子抢答器是《单片机原理及其应用》教学中常见的单片机产品，通常是由单片机以及外围电路组成，分为八路电子抢答器、十路电子抢答器等，不同路数电子抢答器的差异是抢答器背面的接口有几组，和外形没有关系。现有用于《单片机原理及其应用》教学的电子抢答器大多数内部硬件电路已经焊接固定的完整产品模型，在单片机系统的硬件教学中，老师一般是拿这种硬件电路已经焊接固定的完整产品模型在课堂上进行实物讲解，这种模型很难将电路拆卸开来为学生们一一讲解组成电路的各个部分以及演示电子抢答器各部分的组装过程，这对于很多初学者或者理解能力较低的学生来说由于没有实际参与或真实感受产品的开发过程而难以理解，学生在实际训练环节中也没有办法自己动手构建和调试电路。
发明内容本实用新型的目的是提供一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，解决了现有教学用抢答器硬件电路已焊接固定，无法拆卸后重新组装的问题。本实用新型采用的技术方案是，一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，包括有CPU核心模块，CPU核心模块通过排线分别与流水灯/动态数码管模块上的动态数码管模块、键盘模块相连接，键盘模块包括独立按键模块和开关模块，独立按键模块上设置有独立按键，开关模块包括抢答计时模块、答题计时模块和报警模块，独立按键以及抢答计时模块、答题计时模块、报警模块分别通过插孔线与CPU核心模块连接，CPU核心模块还通过插孔线与总线扩展及驱动模块连接，整个装置依靠CPU核心模块上设置的电源模块供电。本实用新型的特点还在于，流水灯和动态数码管模块包括共阳LED灯模块、共阴LED灯模块及动态数码管模块；[0008]独立按键设置有6 10个；总线扩展及驱动模块包括74LS138、74LS245和74LS373三个部分；电源模块由独立5V 12V的普通直流电源供电或通过USB接口供电。本实用新型的有益效果是，本实用新型用于单片机教学的模块组合式电子抢答器由多个独立功能的电路模块通过排线以及插孔线连接组成，通过各模块之间的组合可以构建出产品的原理模型。特别适合于一些初学者，使学生可以很清楚的认识一个单片机应用系统的硬件组成，在实验和实训过程中，学生可以根据自己所掌握的单片机知识，动手进行类似搭积木的操作，通过将各个模块之间进行组合，即可完成对单片机基本系统的应用。本设备具有很好的耐用性，不易损坏；拆卸后体积小巧携带方便；设备的可扩展性好，目前以够用为主，还根据需要增加相应的复杂模块。学生可以以此为基础，完成对扩展系统的实践操作。为教师实施导向式教学、现场教学等提供了合适的教学设备；学生可利用本设备完成课程的实验、实训及课程设计等教学内容，充分掌握所学内容。最终解决在教学过程中老师无教具，学生无素材，教学内容空洞，实训内容不充实等问题，该模块式单片机对老师的教学具有一定辅助作用，同时对学生的实践训练也是一个阶梯性的提高过程，具有很好的推广价值。
图I是本实用新型一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器结构图。图中，I.CPU核心模块，2.流水灯/动态数码管模块，3.动态数码管模块，4.键盘模块，5.独立按键模块，6.开关模块，7.总线扩展及驱动模块，8.电源模块，9.独立按键，10.抢答计时模块，11.答题计时模块，12.报警模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。本实用新型一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，如图I所示，包括有CPU核心模块1，CPU核心模块I过排线分别与流水灯/动态数码管模块2上的动态数码管模块3、键盘模块4相连接，键盘模块4包括独立按键模块5和开关关模块6，独立按键模块5上设置有独立按键9，开关模块6包括抢答计时模块10、答题计时模块11和报警模块12，独立按键9以及抢答计时模块10、答题计时模块11、报警模块12分别通过插孔线与CPU核心模块I连接，CPU核心模块I还通过插孔线与总线扩展及驱动模块7连接，整个装置依靠CPU核心模块I上设置的电源模块8供电。在教学过程中，可先将组成电子抢答器的各个模块拆卸下来给学生逐一讲解，其中流水灯/动态数码管模块2包括共阳LED灯模块、共阴LED灯模块及动态数码管模块3 ；总线扩展及驱动模块7包括74LS138、74LS245和74LS373三个部分，以方便系统总线扩展；键盘模块4包括有独立按键模块5和开关模块6，独立开关模块上有6 10个独立按键，每个独立按键分别通过插孔线连接到CPU核心模块I上，开关模块6上设置有抢答计时模块10、答题计时模块11以及报警模块12，这三个模块也通过插孔线分别与CPU核心模块I连接；这样可以使学生可以很清楚的认识一个单片机应用系统的组成部分。在连接的时候，通过插孔线、排线就可以将多个独立的功能电路模块连接起来，SP可构建出电子抢答器或通过总线扩展及驱动模块7构建出其他的单片机相关产品。在实验、实训的过程中，学生可以自己动手进行类似搭积木的操作，将各个模块根据自己的理解 用线路连接起来构建电路，这样可以更加直观地了解单片机系统的设计的思路和方法。此外，还根据实际的需要，增加相应的复杂模块，扩展自己的系统。
权利要求1.一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，其特征在于，包括有CPU核心模块(I)，CPU核心模块(I)通过排线分别与流水灯/动态数码管模块(2 )上的动态数码管模块(3)、键盘模块(4)相连接，键盘模块(4)包括独立按键模块(5)和开关模块(6)，独立按键模块(5)上设置有独立按键(9)，开关模块(6)包括抢答计时模块(10)、答题计时模块(11)和报警模块(12)，独立按键(9)以及抢答计时模块(10)、答题计时模块(11 )、报警模块(12)分别通过插孔线与CPU核心模块(I)连接，CPU核心模块(I)还通过插孔线与总线扩展及驱动模块(7)连接，整个装置依靠CPU核心模块(I)上设置的电源模块(8)供电。
2.根据权利要求I所述的用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，其特征在于，所述流水灯/动态数码管模块(2)包括共阳LED灯模块、共阴LED灯模块及动态数码管模块(3)。
3.权利要求I所述的用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，其特征在于，所述独立按键(9)设置有6 10个。
4.根据权利要求I所述的用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，其特征在于，所述总线扩展及驱动模块(7)包括74LS138、74LS245和74LS373三个部分。
5.根据权利要求I所述的用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，其特征在于，所述电源模块(8)由独立5V 12V的普通直流电源供电或通过USB接口供电。
专利摘要本实用新型公开的一种用于单片机教学的模块组合式电子抢答器，包括有CPU核心模块，CPU核心模块通过排线分别与流水灯/动态数码管模块上的动态数码管模块、键盘模块相连接，键盘模块包括独立按键模块和开关模块，独立按键模块上设置有独立按键，开关模块包括抢答计时模块、答题计时模块和报警模块，独立按键以及抢答计时模块、答题计时模块、报警模块分别通过插孔线与CPU核心模块连接，CPU核心模块还通过插孔线与总线扩展及驱动模块连接，整个装置依靠CPU核心模块上设置的电源模块供电。解决在单片机教学过程中教具的硬件电路已焊接固定，难以拆卸、重新组装电路的问题，在实际教学过程中充实了学生的实训内容。
文档编号G09B19/00GK202523241SQ201220040200
公开日2012年11月7日 申请日期2012年2月6日 优先权日2012年2月6日
发明者刘战国, 梁晨, 赵红毅 申请人:西安理工大学