专利名称：交通灯实验模块和工程教学实验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种教学实验用具，尤其涉及ー种交通灯实验模块和工程教学实验系统。
背景技术：
目前很多高校的工程教学类实验仪器功能固定，多采用仪表、单片机等元件，难以与计算机相连，多数设备缺乏扩展性，某些现有的可以实现模块化的工程教学类实验仪器，显示方面主要靠仪表盘，整体体积较大
实用新型内容
针对目前工程教学类实验仪器整体体积较大的问题，本实用新型提供ー种交通灯实验模块和工程教学实验系统，能够有效的减小整体实验仪器的体积。ー种交通灯实验模块，包括至少两组并联的交通灯模块以及用于识别所述交通灯实验模块的移位寄存器，且任意两组交通灯模块之间形成有预设角度，每组交通灯模块包括并联的至少两个发光电路，且同一组交通灯模块包括的各发光电路的发光顔色不同，移位寄存器以及至少两组并联的交通灯实验模块与外部的工程教学实验平台相连。进ー步地，每组交通灯模块包括并联的三个发光电路。进ー步地，每个发光电路包括发光二极管、三极管、第一电阻和第二电阻，发光二极管的正极经第一电阻与外部的电源模块输入端相连，负极与三极管的集电极连接，三极管的发射极接地，且三极管的基极经第二电阻与数字信号端连接。进ー步地，发光二级管为红光发光二极管、黄光发光二极管或绿光发光二极管。进ー步地，移位寄存器为SN74HC16 。一种工程教学实验系统,包括如上所述的交通灯实验模块，以及工程教学实验平台；工程教学实验平台包括信号输入输出接ロ模块和电源模块，交通灯实验模块与信号输入输出接ロ模块和电源模块可插拔式电连接。进ー步地，信号输入输出接ロ模块包括通讯时钟信号端、通讯通道端以及至少六个数字信号端，通讯时钟信号端和通讯通道端与移位寄存器相连，移位寄存器与电源模块相连，至少六个数字新号端与交通灯模块对应相连。进ー步地，交通灯实验模块还包括用于显示所述电源模块工作状态的指示电路，指示电路与电源模块连接。进ー步地，指示电路包括第三电阻以及第ニ发光二极管，第二发光二极管的阳极与第三电阻的一端相连，第三电阻的另一端和第二发光二极管的阴极均与电源模块相连。本实用新型提供的ー种交通灯实验模块和工程教学实验系统，能够有效的减小整体实验仪器的体积。
图I为本实用新型提供的交通灯实验模块的结构示意图。图2为本实用新型提供的工程教学实验系统的结构示意图。图3为本实用新型提供的工程教学实验系统的电路原理图。
具体实施方式
下面參照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与ー个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特
征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。如图I所示，ー种交通灯实验模块20，包括至少两组并联的交通灯模块201以及用于识别交通灯模块201的移位寄存器202，且任意两组交通灯模块201之间形成有预设角度，每组交通灯模块201包括并联的至少两个发光电路，且同一组交通灯模块201包括的各发光电路的发光顔色不同，移位寄存器以及至少两组并联的交通灯实验模块20与外部的工程教学实验平台相连。优选地，本实施例中采用两组并联的交通灯模块201，其中ー组交通灯模块为北方向，另ー组交通灯模块为东方向，每组交通灯模块包括并联的三个发光电路。如图3所示，每个发光电路包括发光二极管LED1、三极管Q、第一电阻Rl和第二电阻R2，发光二极管LEDl的正极经第一电阻Rl与外部的电源模块相连，负极与三极管Q的集电极连接，三极管Q的发射极接地，且三极管Q的基极经第二电阻R2与数字信号端连接。优选地，发光二极管LEDl为红光发光二极管、黄光发光二极管或绿光发光二极管。移位寄存器202 为 SN74HC16 。如图2所示，ー种工程教学实验系统，包括如上所述的交通灯实验模块20，以及エ程教学实验平台10，工程教学实验平台10包括信号输入输出接ロ模块101和电源模块102，交通灯实验模块20与信号输入输出接ロ模块101和电源模块102可插拔式电连接。信号输入输出接ロ模块101包括通讯时钟信号端、通讯通道端以及至少六个数字信号端，通讯时钟信号端和通讯通道端分别与移位寄存器202相连，移位寄存器202与电源模块102相连，数字信号端与发光电路相连。交通灯实验模块20还包括用于显示电源模块102工作状态的指示电路203，指示电路203与电源模块102连接。指示电路203包括第三电阻R3以及第ニ发光二极管LED2，第二发光二极管LED2的阳极与R3第三电阻的一端相连，第三电阻R3的另一端和第二发光二极管LED2的阴极均与电源模块102相连。以下通过具体实施例进ー步说明本实用新型的工作原理。其中电源模块120提供5V电压，实验时，将交通灯实验模块20插到工程教学实验平台10对应的插槽内，第二发光二级管LED2点亮，表示交通灯实验模块20正常工作，エ程教学实验系统通过虚拟仪器设备与计算机相连(图中未示出)，虚拟仪器设备是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试和測量，为公知技术；工程教学实验平台10上搭载多个实验模块，虚拟仪器设备通过移位寄存器202识别出交通灯实验模块20，学生通过计算机输入程序，，通过信号输入输出接ロ模块101发送控制信号，控制两组交通灯模块201中的六个三极管的导通与关断来分别控制六个发光二级管，进而完成实验，对应的逻辑时序图等内容可以通过计算机屏幕进行显示。本实用新型提供的ー种交通灯实验模块和工程教学实验系统，交通灯实验模块搭载在工程教学实验平台上，能够有效的减小整体实验仪器的体积。虽然已经详细说明了本实用新型及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本实用新型的公开内容将容易理解，根据本实用新型可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被 开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求g在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
权利要求1.一种交通灯实验模块，其特征在于，所述交通灯实验模块包括至少两组并联的交通灯模块以及用于识别所述交通灯实验模块的移位寄存器，且任意两组交通灯模块之间形成有预设角度，每组所述交通灯模块包括并联的至少两个发光电路，且同一组所述交通灯模块包括的各发光电路的发光颜色不同，所述移位寄存器以及所述至少两组并联的交通灯模块与外部的工程教学实验平台相连。
2.根据权利要求I所述的交通灯实验模块，其特征在于，每组所述交通灯模块包括并联的三个发光电路。
3.根据权利要求I或2所述的交通灯实验模块，其特征在于，每个发光电路包括发光二极管、三极管、第一电阻和第二电阻，所述发光二极管的正极经所述第一电阻与外部的电源模块相连，负极与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地 ，且所述三极管的基极经所述第二电阻与数字信号端连接。
4.根据权利要求3所述的交通灯实验模块，其特征在于，所述发光二极管为红光发光二极管、黄光发光二极管或绿光发光二极管。
5.根据权利要求I所述的交通灯实验模块，其特征在于，所述移位寄存器为SN74HC165D。
6.一种工程教学实验系统，其特征在于，所述工程教学实验系统包括 如权利要求I至5任一所述的交通灯实验模块，以及工程教学实验平台； 所述工程教学实验平台包括信号输入输出接口模块和电源模块，所述交通灯实验模块分别与所述信号输入输出接口模块和所述电源模块可插拔式电连接。
7.根据权利要求6所述的工程教学实验系统，其特征在于，所述信号输入输出接口模块包括通讯时钟信号端、通讯通道端以及至少六个数字信号端，所述通讯时钟信号端和所述通讯通道端均与所述移位寄存器相连，所述移位寄存器与所述电源模块相连，所述至少六个数字信号端与所述交通灯模块对应相连。
8.根据权利要求6所述的工程教学实验系统，其特征在于，所述交通灯实验模块还包括用于显示所述电源模块工作状态的指示电路，所述指示电路与所述电源模块连接。
9.根据权利要求8所述的工程教学实验系统，其特征在于，所述指示电路包括第三电阻以及第二发光二极管，所述第二发光二极管的阳极与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端和所述第二发光二极管的阴极均与所述电源模块相连。
专利摘要本实用新型提供一种交通灯实验模块和工程教学实验系统，交通灯实验模块包括至少两组并联的交通灯模块以及用于识别交通灯模块的移位寄存器，且任意两组交通灯模块之间形成有预设角度，每组交通灯模块包括并联的至少两个发光电路，且同一组交通灯模块包括的各发光电路的发光颜色不同，移位寄存器以及至少两组并联的交通灯模块与外部的工程教学实验平台相连。
文档编号G09B19/14GK202650340SQ20122014067
公开日2013年1月2日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者李兴越, 陈婷, 刘熠 申请人:北京泛华恒兴科技有限公司