便携式多功能自动检测教学仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式多功能自动检测教学仪，包括单片机最小系统和与其相连的复位电路、12M晶振电路、液晶显示电路、蜂鸣器报警电路、LED报警电路、独立按键电路、模数转换接口、传感器通用模块接口、超声波模块接口、温度传感器接口、程序下载接口和电源电路。本实用新型采用电子积木模式搭建各种传感检测装置，主要完成五种物理量的开关状态、数字量检测和模拟量的检测；采用开放式、模块化结构设计，有利于学生的控制系统项目设计和开发，有利于培养相关专业学生的创新意识和创新能力。
【专利说明】
便携式多功能自动检测教学仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种教学实验装置，尤其涉及一种便携式多功能自动检测教学仪。
【背景技术】
[0002]目前，国内普通教中的“物理”，职教、高教中的“传感器技术与检测技术”、“工业自动化控制”、“单片机原理及应用”、“汽车电子技术”等课程需要相应的教学实验装置，但是这些教学实验装置相互独立且自动化程度低，不利于学生的控制系统项目设计和开发，不也利于培养相关专业学生的创新意识和创新能力。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种便携式多功能自动检测教学仪，有利于学生的控制系统项目设计和开发，有利于培养相关专业学生的创新意识和创新能力。
[0004]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]—种便携式多功能自动检测教学仪，该教学仪包括单片机最小系统和与其相连的复位电路、12M晶振电路、液晶显示电路、蜂鸣器报警电路、LED报警电路、独立按键电路、模数转换接口、传感器通用模块接口、超声波模块接口、温度传感器接口、程序下载接口和电源电路，所述单片机最小系统通过模数转换接口连接有模数转换模块，通过传感器通用模块接口连接有传感器通用模块、酒精传感器模块和霍尔传感器模块，通过超声波模块接口连接有超声波模块;所述模数转换模块上焊接有用于模拟数据采集与控制的光敏电阻、热敏二极管、可调电阻和四脚弯针，所述传感器通用模块上焊接有用于光学量检测与控制的光敏电阻和四脚弯针，所述酒精传感器模块上焊接有用于气体量检测与控制的酒精传感器和四脚弯针，所述霍尔传感器模块上焊接有用于磁学量检测与控制的霍尔传感器和四脚弯针，所述超声波模块上焊接有用于位移量检测与控制的超声波探头和四脚弯针，所述温度传感器接口接有用于温度量检测与控制的数字温度传感器。
[0006]进一步的，所述光敏电阻为电阻性能稳定、一致性好的GL5528光敏电阻。
[0007]进一步的，所述酒精传感器为对乙醇蒸汽有很高灵敏度的MQ-3酒精传感器。
[0008]进一步的，所述霍尔传感器为A3144开关型霍尔传感器。
[0009]进一步的，所述超声波探头为收发一体的TR40-16超声波探头。
[0010]进一步的，所述数字温度传感器为防水封装DS18B20数字温度传感器。
[0011 ]本实用新型的有益效果是:
[0012]本实用新型提供的便携式多功能自动检测教学仪，适应不同类别、不同层次专业教学实验、培训、考核的需求，是一套多功能、全方位、综合性、动手型的项目实验装置，可以与普通教中的“物理”，职教、高教中的“传感器技术与检测技术”、“工业自动化控制”、“单片机原理及应用”、“汽车电子技术”等课程的教学实验配套。同时，该实验套件采用开放式、模块化结构设计，有利于学生的控制系统项目设计和开发，有利于培养相关专业学生的创新意识和创新能力。
【附图说明】
[0013]图1是实用例中教学仪的结构框图；
[0014]图2是实用例中单片机最小系统的原理接线图；
[0015]图3是实用例中复位电路的原理接线图；
[0016]图4是实用例中12M晶振电路的原理接线图；
[0017]图5是实用例中液晶显不电路的原理接线图；
[0018]图6是实用例中蜂鸣器报警电路的原理接线图；
[0019]图7是实用例中LED报警电路的原理接线图；
[0020]图8是实用例中独立按键电路的原理接线图；
[0021]图9是实用例中模数转换接口的原理接线图；
[0022]图10是实用例中传感器通用模块接口的原理接线图；
[0023]图11是实用例中超声波模块接口的原理接线图；
[0024]图12是实用例中温度传感器接口的原理接线图；
[0025]图13是实用例中程序下载接口的原理接线图；
[0026]图14是实用例中电源电路的原理接线图。
【具体实施方式】
[0027]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
[0028]本实施例所述的便携式多功能自动检测教学仪，如图1至14所示，该教学仪包括单片机最小系统和与其相连的复位电路、12M晶振电路、液晶显示电路、蜂鸣器报警电路、LED报警电路、独立按键电路、模数转换接口、传感器通用模块接口、超声波模块接口、温度传感器接口、程序下载接口和电源电路，所述单片机最小系统通过模数转换接口连接有模数转换模块，通过传感器通用模块接口连接有传感器通用模块、酒精传感器模块和霍尔传感器模块，通过超声波模块接口连接有超声波模块。
[0029]本实施例采用电子积木模式搭建各种传感检测装置，主要完成五种物理量的开关状态、数字量检测和模拟量的检测。其中，开光状态检测主要有光学量检测与控制(利用GL5528光敏电阻)、气体量检测与控制(利用MQ-3酒精传感器)，数字量检测主要有温度量检测与控制(利用DS18B20数字温度传感器)、磁学量检测与控制(利用A3144E开关型霍尔传感器)，模拟量检测主要有位移量检测与控制(利用TR40-16超声波探头)、模拟光、热、电压等数据的采集与控制。具体实现步骤如下:
[0030]1、光学量的检测与控制
[0031]①将光敏电阻和四脚弯针焊接在传感器通用模块上；
[0032]②将传感器通用模块直接连接到开发板传感器通用模块接口；
[0033]③接通电源；
[0034]④按下按键SI;
[0035]⑤屏幕显示光照强度；
[0036]⑥减弱光照强度，报警指示灯点亮，蜂鸣器报警。
[0037]2、温度量的检测与控制
[0038]①将数字温度传感器直接接到温度传感器接口；
[0039]②接通电源；
[0040]③按下按键S2;
[0041 ]④屏幕显示环境温度值；
[0042]⑤加热环境温度，超过30度，报警指示灯点亮，蜂鸣器报警。
[0043]3、气体量的检测与控制
[0044]①将MQ-3酒精传感器和四脚弯针焊接到酒精传感器模块上；
[0045]②将酒精传感器模块直接连接到开发板的通用传感器接口；
[0046]③接通电源；
[0047]④按下按键S3;
[0048]⑤屏幕显示环境酒精气体含量；
[0049]⑥增加环境酒精浓度，超过定值，报警指示灯点亮，蜂鸣器报警。
[0050]4、磁学量的检测与控制
[0051 ]①将霍尔传感器和四脚弯针焊接到霍尔传感器模块上；
[0052]②将霍尔传感器模块直接连接到开发板的通用传感器接口；
[0053]③接通电源；
[0054]④按下按键S4;
[0055]⑤屏幕显示磁片通过霍尔传感器的脉冲次数；
[0056]⑥脉冲次数超过20，报警指示灯点亮，蜂鸣器报警。
[0057]5、位移量的检测与控制
[0058]①将超声波探头和四脚弯针焊接到超声波模块上；
[0059]②将超声波模块直接连接到开发板的超声波模块接口；
[0060]③接通电源；
[0061 ]④按下按键S5，在超声波前方加挡板；
[0062]⑤屏幕显示挡板距离开发板的距离；
[0063]⑥距离超过量程，报警指示灯点亮，蜂鸣器报警。
[0064]6、模拟数据采集与控制
[0065]①将光敏电阻、热敏二极管、可调电阻和四脚弯针焊接到模数转换模块上；
[0066]②将模数转换模块直接连接到开发板的模数转换接口；
[0067]③接通电源；
[0068]④按下按键S6;
[0069]⑤屏幕显示光线强度，环境温度，可调电阻电压；
[0070]⑥改变参数，在光照低于20%，温度高于30°C，电压高于3V，报警指示灯点亮，蜂鸣器报警。
【主权项】
1.一种便携式多功能自动检测教学仪，其特征在于:该教学仪包括单片机最小系统和与其相连的复位电路、12M晶振电路、液晶显示电路、蜂鸣器报警电路、LED报警电路、独立按键电路、模数转换接口、传感器通用模块接口、超声波模块接口、温度传感器接口、程序下载接口和电源电路，所述单片机最小系统通过模数转换接口连接有模数转换模块，通过传感器通用模块接口连接有传感器通用模块、酒精传感器模块和霍尔传感器模块，通过超声波模块接口连接有超声波模块;所述模数转换模块上焊接有用于模拟数据采集与控制的光敏电阻、热敏二极管、可调电阻和四脚弯针，所述传感器通用模块上焊接有用于光学量检测与控制的光敏电阻和四脚弯针，所述酒精传感器模块上焊接有用于气体量检测与控制的酒精传感器和四脚弯针，所述霍尔传感器模块上焊接有用于磁学量检测与控制的霍尔传感器和四脚弯针，所述超声波模块上焊接有用于位移量检测与控制的超声波探头和四脚弯针，所述温度传感器接口接有用于温度量检测与控制的数字温度传感器。2.根据权利要求1所述的便携式多功能自动检测教学仪，其特征在于:所述光敏电阻为GL5528光敏电阻。3.根据权利要求1所述的便携式多功能自动检测教学仪，其特征在于:所述酒精传感器为MQ-3酒精传感器。4.根据权利要求1所述的便携式多功能自动检测教学仪，其特征在于:所述霍尔传感器为A3144开关型霍尔传感器。5.根据权利要求1所述的便携式多功能自动检测教学仪，其特征在于:所述超声波探头为收发一体的TR40-16超声波探头。6.根据权利要求1所述的便携式多功能自动检测教学仪，其特征在于:所述数字温度传感器为防水封装DS18B20数字温度传感器。
【文档编号】G09B23/18GK205621340SQ201521040330
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年12月2日
【发明人】李棚, 张明存, 江玉才
【申请人】李棚