一种可兼容多类型处理器的单片机教学实验装置的制作方法

本实用新型涉及单片机技术领域，尤其指一种可兼容多类型处理器的单片机教学实验装置。

背景技术：

单片机教学实验箱/装置、嵌入式实验箱等设备现今大量应用于高校电子信息类专业高年级实验教学中，高校每年都会投入不菲的经费用于购买单片机方面的专业技能实践教学装置，通过这类教学装置的实际操作，学生能够迅速掌握相关的专业技能，这对工科学生的动手能力和其今后的就业能力都有很大的帮助。就目前来讲，现有的教学实验箱仅能用于固定型号的（某一款或某两款）处理器学习，实验箱对其它类型的处理器不兼容支持，故实验箱的利用价值未能得到最大的发挥和挖掘，具体也就是该款型号的处理器学习完毕后，对应该款处理器的实验箱就再无学习价值，被束之高阁，即实验箱跨处理器平台支持性差，实验箱外围电路（指除处理器以外的电路其他部分）学习利用率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种可兼容多类型处理器的单片机教学实验装置，可大幅提高实验装置中外围电路的利用率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种可兼容多类型处理器的单片机教学实验装置，包括箱体，所述箱体内设有基础主电路板，所述基础主电路板上设有显示单元、存储单元、输入单元、通信接口单元以及用于外接交流电源的开关电源模块，所述基础主电路板上设有可拔插的核心电路板和外设教学实验模块，所述核心电路板上焊接有处理器，所述基础主电路板上还设有用于实现兼容不同处理器的IO逻辑电平转换单元，所述核心电路板与基础主电路板之间分别对应设置有相互配合的排针和排母，所述核心电路板上的排针插入所述基础主电路板上的排母中从而将所述处理器与基础主电路板连接，所述基础主电路板上还设有用于扩展外设教学实验模块的扩展预留接口，所述扩展预留接口包括与基础主电路板上的排母一一对应连接的接线端子，通过排线将对应的接线端子与扩展的外设教学实验模块连接即可实现所述扩展的外设教学实验模块与处理器连接。

进一步地，所述基础主电路板上设有用于与外部设备进行光通信的光通信收发单元，所述光通信收发单元与处理器通信连接。

更进一步地，所述箱体的顶部设有可外翻打开的箱盖，所述箱体的内壁上设有用于控制开关电源与外接交流电源连接电路通断的电源开关。

更进一步地，所述箱体的侧壁上设有若干个用于引入外部导线连接至基础主电路板的导线孔，所述箱体的侧壁还设有侧盖板，所述侧盖板与箱体侧壁的底端铰接，所述侧壁的顶端设有卡洞，所述侧盖板上设有与所述卡洞相配合的卡齿，所述侧盖板可往上翻转至贴紧箱体侧壁，并使所述卡齿与卡洞配合卡紧，从而盖住所述导线孔。

更进一步地，所述箱体中还水平设置有隔板，所述基础主电路板设于隔板上方的空腔中，所述隔板下方的空腔中设有用于放置图纸、导线等杂物的抽屉，所述抽屉可从箱体中抽出。

更进一步地，所述抽屉的前壁面上开设有一条形槽，所述条形槽内设有锁止块，所述锁止块的底部与条形槽之间设有弹簧，所述抽屉的前壁面还竖直开设有与所述条形槽相同的条形通孔，所述锁止块的顶端固定设置有锁止杆，所述锁止杆穿入条形通孔并可在条形通孔中上下活动，所述锁止块的后端固定连接有一锁止杆，所述箱体的前壁上对应设有锁止孔，所述锁止杆由下往上插入锁止孔中从而将所述抽屉锁住，往下按压所述锁止块时，所述锁止块带动锁止杆往下移动并使得弹簧压缩，当所述锁止杆从锁止孔中退出后，所述抽屉方可从箱体内抽出。

本实用新型的有益效果在于：该可兼容多类型处理器的单片机教学实验装置在基础主电路板上设置可插拔的核心电路板（处理器焊接在核心电路板上），通过插上不同的核心电路板即可更换至不同类型的处理器，由于基础主电路板上设置了IO逻辑电平转换单元，其可以根据处理器类型对应转换成与之相适应的电平，从而保证该教学实验装置可以兼容多种型号的处理器。此外，本实用新型通过在基础主电路板上设置外设实验教学模块以及用于扩展外设实验教学模块的扩展预留接口，使得该装置可以适用于更多类型的教学实验，极大的提高了实验箱中外围电路的利用率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中基础主电路板的结构框图；

图2为本实用新型实施例中箱体的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例中抽屉抽出后的示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图。

附图标记为：

1——箱体 2——箱盖 3——电源开关

4——导线孔 5——侧盖板 6——抽屉

6a——条形槽 6b——锁止块 6c——锁止杆。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

如图1-4所示，一种可兼容多类型处理器的单片机教学实验装置，包括箱体1，所述箱体1内设有基础主电路板，所述基础主电路板上设有显示单元、存储单元、输入单元、通信接口单元以及用于外接交流电源的开关电源模块，所述基础主电路板上设有可拔插的核心电路板和外设教学实验模块，所述核心电路板上焊接有处理器，所述基础主电路板上还设有用于实现兼容不同处理器的IO逻辑电平转换单元，所述核心电路板与基础主电路板之间分别对应设置有相互配合的排针和排母，所述核心电路板上的排针插入所述基础主电路板上的排母中从而将所述处理器与基础主电路板连接，所述基础主电路板上还设有用于扩展外设教学实验模块的扩展预留接口，所述扩展预留接口包括与基础主电路板上的排母一一对应连接的接线端子，通过排线将对应的接线端子与扩展的外设教学实验模块连接即可实现所述扩展的外设教学实验模块与处理器连接。

上述实施方式提供的可兼容多类型处理器的单片机教学实验装置在基础主电路板上设置可插拔的核心电路板（处理器焊接在核心电路板上），通过插上不同的核心电路板即可更换至不同类型的处理器，由于基础主电路板上设置了IO逻辑电平转换单元，其可以根据处理器类型对应转换成与之相适应的电平，从而保证该教学实验装置可以兼容多种型号的处理器。此外，本实用新型通过在基础主电路板上设置外设实验教学模块以及用于扩展外设实验教学模块的扩展预留接口，使得该装置可以适用于更多类型的教学实验，极大的提高了实验箱中外围电路的利用率。

进一步，可以在基础主电路板上设置用于与外部设备进行光通信的光通信收发单元，并且该光通信收发单元与处理器通信连接，以便于学生进行光通信实验。

再进一步，箱体1的顶部设置有可外翻打开的箱盖2，便于保护箱体1内的电路板，在箱体1的内壁上设置有用于控制开关电源与外接交流电源连接电路通断的电源开关3，方便使用者控制实验装置的电源。

需要进一步说明的是，开关电源所在的单元模块针对整个基础主电路板上实验电路的EMC电磁兼容性而做了相应的设计，并将这部分EMC知识引入为实验电路扩展知识，使得学生便于进行该项实验。

进一步，可以在箱体1的侧壁上设置若干个用于引入外部导线连接至基础主电路板的导线孔4，由于实验装置是箱状结构，设置了箱盖2后，需要打开箱盖2再用导线将基础主电路板上的相关单元与外部仪器连通，若在实际操作中箱盖2不慎落下压住导线，经过多次不规范操作后很容易导致导线破损，从而引发短路，损坏实验设备，通过在箱体1侧壁设置导线孔4，导线可从导线孔4引入，避免导线被箱盖2压坏。还可在箱体1的侧壁设置侧盖板5，该侧盖板5与箱体1侧壁的底端铰接，然后在侧壁的顶端设置卡洞，在侧盖板5上设置与卡洞相配合的卡齿，这样侧盖板5便可往上翻转至贴紧箱体1侧壁，再使卡齿与卡洞配合卡紧，便能盖住导线孔4，在无需使用该实验装置时存放起来可避免导线孔4暴露，从而保护内部的电路板元件。

再进一步，箱体1中还可水平设置隔板，基础主电路板设于隔板上方的空腔中，隔板下方的空腔中设置抽屉6，该抽屉6可从箱体1中抽出，便于储存图纸、导线等实验必需品，携带方便。

再进一步，如图3及图4所示，还可以在抽屉6的前壁面上开设一条形槽6a，条形槽6a内设有锁止块6b，锁止块6b的底部与条形槽6a之间设有弹簧，抽屉6的前壁面还竖直开设有与条形槽6a相通的条形通孔（附图中未示出），锁止块6b的顶端固定设置有锁止杆6c，锁止杆6c穿入条形通孔并可在条形通孔中上下活动，箱体1的前壁上对应设有锁止孔（附图中未示出），锁止杆6c由下往上插入锁止孔中从而将抽屉6锁住，往下按压锁止块6b时，锁止块6b带动锁止杆6c往下移动并使得弹簧压缩，当锁止杆6c从锁止孔中退出后，抽屉6方可从箱体1内抽出，该结构简单有效，保证抽屉6能稳定收在箱体1内的同时也比较方便于将其抽出。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。