一种便于教学演示实训考核用电控板的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及教学仪器技术领域，特别涉及一种便于教学演示实训考核用电控板，包括电路板本体，电路板本体的上表面喷设有电路图层；电路图层中的电路包括有电源模块、温度仿真模块、芯片U7和自检功能模块，电路上的任意两个电子元件之间均通过跳线帽JP来连接；芯片U7的型号为STM8S003K3T6C；芯片U7的程序输入端固定连接有程序烧录插口，该程序烧录插口固定在电路板本体的表面上；电路板本体的表面固定连接有若干个支撑脚。在使用本实用新型时，本装置具有体积小、占地少、散热少、制作成本低、直观性、便于设置故障等特点，既降低教学成本，又能保证教学质量。另外，该结构简单、设计合理。
【专利说明】
一种便于教学演示实训考核用电控板
技术领域
[0001]本实用新型涉及教学仪器技术领域，特别涉及一种便于教学演示实训考核用电控板。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的快速发展和人民生活水平不断地提高，追求舒适的生活和工作环境已成为当代越来越多人的共识，因此空调越来越普及到人们的日常工作和生活中。面对空调市场日益变大，空调售后的维修工作自然也变得越来越多，所以造成售后维修人员是相当紧缺。虽然每年新毕业技工人员可以缓解当下的售后维修工作，但空调器的很多故障都是由电路板元器件老化失效或者损坏造成空调器不能够正确工作，且新毕业技工人员又缺乏实战经验，一时也难于上手。另一方面，现有空调维修工在处理解决空调电控板的故障问题时，及少对电控板进行维修，往往采取整块电控板进行更换，这样，不仅造成空调生产厂商的售后服务成本高，而且造成空调用户支付的维修成本居高不下。因此，如何熟悉理解电控板电子电路的工作原理、如何提高制冷系统的维修技能等问题已成为行业内研究的热点话题。
[0003]为了解决上述问题，行业内做了大量有意义的探索工作。比如:某公司结合壁挂式空调器的工作原理，研发了一款家用定频分体空调技能实训设备，该设备集制冷系统、电气控制系统、故障模拟系统为一身，合理立体布局于移动式实验平台上，确实是一款具有较强的综合性、直观性、开放性、实验性的教学、实验、考核平台；但是它还存有一些不足之处:1、造价昂贵，需2?3万元/套，对于一些经济落后的地方、学校和培训鉴定机构是无法承受对如此昂贵的教学设备投入;即使能采购，最多也是2?3套，但还是无法满足一个班级60名学生实训学习的需求。
[0004]2、体积大，整套设备的外形尺寸为1400 X 700 X 1700mm，占地空间大，S卩便是经济发达的地区，具有够买能力，但地价也是寸土寸金，实训室面积有限，摆放如此庞大实训设备，数量也是有限的，根本不能满足每个学生一台设备的需求；由于实训设备高度较高，设备摆放的时候，遮挡教师的视线，不能很好对每个工位有效监管和安全巡视。
[0005]3、室外机在室内散热，由于该实训设备集室内外机于一体，当设备运行时，室外机在室内进行散热，造成室内温度过高。
[0006]4、电控板与工作原理图不能一一对应的体现，虽然该实训设备按照电路板的工作原理图放大展现出来，原理图很清晰，但原理图上没有实际元器件附在图元上，与实际的电路板还是存有差距，不能在原理图上直观看到真实的元器件。实训设备也有安装电控板，但电控板已固定安装，不能拆卸下来，只能透过玻璃板看到电控板。
[0007]5、故障设置箱和检测点:故障设置点是采用独立的故障箱分离出来，仅有20个固定的故障点，检测故障位置也是只能根据放大的工作原理的固定引出孔位进行检测，检测范围局限固化，无法满足真实电控板实际检测分析故障的检测步骤和分析故障的思路。
[0008]综上所述，故有必要对提供一种价格便宜、占地少、能灵活使用、便于学生学习空调电路板的教学仪器。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的便于教学演示实训考核用电控板。
[0010]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0011]本实用新型所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，包括电路板本体，所述电路板本体的横截面为矩形状，电路板本体的横截面尺寸为:300mm X 200mm；所述电路板本体的上表面喷设有电路图层;所述电路图层中的电路包括有电源模块、温度仿真模块、芯片U7和自检功能模块，所述电路上的任意两个电子元件之间均通过跳线帽JP来连接;所述芯片U7的程序输入端固定连接有程序烧录插口，该程序烧录插口固定在电路板本体的表面上;所述电路板本体的表面固定连接有若干个支撑脚;所述电源模块布置在电路板本体的下表面上。
[0012]进一步地，所述芯片U7的型号为STM8S003K3T6C。
[0013]进一步地，所述电源模块包括有变压单元、整流单元、滤波单元和稳压单元，所述变压单元和整流单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接;所述整流单元和滤波单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接;所述滤波单元和稳压单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接。
[0014]进一步地，所述自检功能模块包括有电阻R36、电阻R35、电容C20和应急开关Kl，所述电阻R36—端与5V直流电源相连接，所述电阻R36另一端与电容C20—端相连接，所述电容C20另一端与电源负极相连接，所述应急开关Kl 一端与电容C20—端相连接，所述应急开关Kl另一端与电源负极相连接，所述电阻R35—端与电容C20—端相连接，所述电阻R35另一端与芯片U7的11引脚相连接。
[0015]进一步地，所述温度仿真模块包括有管温传感器RT、环温传感器RT、电阻R20、电阻1?21、电阻1?31、电阻1?25、电容(:18、电容(:16、跳线帽开2、跳线帽开3、跳线帽开11、跳线帽JP12、精密电位器RPI和精密电位器RP2，所述环温传感器RT的2引脚、管温传感器RT的3引脚均与电源负极相连接；
[0016]所述电阻R31—端与芯片U7的16引脚相连接，所述电阻R31另一端与管温传感器RT的4引脚相连接，电阻R31为芯片U7提供限流作用；所述电阻R20—端与5V直流电源相连接，所述电阻R20另一端与管温传感器RT的4引脚相连接，电阻R20为管温传感器RT的3、4脚提供分压作用;所述电容C18—端与管温传感器RT的3引脚相连接，所述电容C18另一端与管温传感器RT的4引脚相连接；
[0017]所述跳线帽JP3的2引脚与管温传感器RT的4引脚相连接，所述跳线帽JP3的I引脚与管温传感器RT的3引脚相连接，通过跳线帽JP3的短接来模拟设置管温传感器RT的3、4引脚的短接故障；
[0018]所述精密电位器RPl的输入端与直流电源正极相连接，所述精密电位器RPl的输出端与管温传感器RT的4引脚相连接，所述精密电位器RPl的负极通过跳线帽JPll与管温传感器RT的3引脚相连接;跳线帽JPl I用于连接或断开精密电位器RPl;
[0019]所述电阻R25—端与芯片U7的15引脚相连接，所述电阻R25另一端与环温传感器RT的I引脚相连接，电阻R25为芯片U7提供限流作用；
[0020]所述电阻R21—端与5V直流电源相连接，所述电阻R21另一端与环温传感器RT的I弓丨脚相连接，电阻R21为管温传感器RT的1、2脚提供分压作用；
[0021]所述电容C16—端与环温传感器RT的2引脚相连接，所述电容C16另一端与环温传感器RT的I引脚相连接；
[0022]所述跳线帽JP2的I引脚与环温传感器RT的2引脚相连接，所述跳线帽JP2的2引脚与环温传感器RT的I引脚相连接，通过跳线帽JP2的短接来模拟设置环温传感器RT的1、2引脚的短接故障；
[0023]所述精密电位器RP2的输入端与直流电源正极相连接，所述精密电位器RP2的输出端与环温传感器RT的I引脚相连接，所述精密电位器RP2的负极通过跳线帽JP12与环温传感器RT的2引脚相连接，跳线帽JP12用于连接或断开精密电位器RP1。
[0024]进一步地，所述支撑脚包括有支撑柱和螺母，所述支撑柱包括有螺纹柱和柱脚，所述螺纹柱和柱脚经一体成型而成;所述电路板本体的表面设置有五个与螺纹柱相配匹的固定孔，四个固定孔分别分布在电路板本体表面的四个角上，另一个固定孔设置在电路板本体表面的正中央处，螺纹柱穿过固定孔后与螺母相螺纹连接。
[0025]采用上述结构后，本实用新型有益效果为:本实用新型所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，包括电路板本体，所述电路板本体的横截面为矩形状，电路板本体的横截面尺寸为:300mm X 200mm;所述电路板本体的上表面喷设有电路图层;所述电路图层中的电路包括有电源模块、温度仿真模块、芯片U7和自检功能模块，所述电路上的任意两个电子元件之间均通过跳线帽JP来连接;所述芯片U7的型号为STM8S003K3T6C;所述芯片U7的程序输入端固定连接有程序烧录插口，该程序烧录插口固定在电路板本体的表面上;所述电路板本体的表面固定连接有若干个支撑脚。
[0026]在使用本实用新型时，本装置具有体积小、占地少、制作成本低的特点，以便在各地学校推广使用，能够满足一名学生使用一台机的要求，有效保质教学质量;便于设置故障，既降低教学成本，又能保证教学质量;本装置具有散热少，杜绝以往大设备散热大而影响室内环境的问题;本装置在使用时具有很好的直观性，避免学生因没有丰富工作经验和扎实理论基础而难于在尺寸小的电路板上学习电路检测技能。本实用新型具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
【附图说明】
[0027]图1是电路板本体和支撑脚相连的结构示意图；
[0028]图2是图1中B-B剖视图；
[0029]图3是温度仿真模块、自检功能模块和芯片U7相连接的电路原理图；
[0030]附图标记说明:
[0031 ] Al、电路板本体;A2、支撑柱;A2-1、螺纹柱;A2-2、柱脚;A3、螺母。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0033]如图1所示，本实用新型所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，包括电路板本体Al，所述电路板本体Al的横截面为矩形状，电路板本体Al的横截面尺寸优选为:300mmX 200mm；所述电路板本体Al的上表面喷设有电路图层;所述电路图层中的电路包括有电源模块、温度仿真模块、芯片U7和自检功能模块，所述电路并不限定某一种具体的电路，因此，该电路还可以包含其它各种功能模块，电路的功能模块主要取决于电路本身的情况而定；比如，所述电路为空调电路，该空调电路除了上述电源模块、温度仿真模块、芯片U7和自检功能模块外，该空调电路还包括有其它现有技术中公知的功能模块，在此也不对现有技术进行一一详说。由此可知，电路板本体Al上根据电路布置各种真实元器件，图元、符号与实物一一对应，看图直观，通俗易懂;避免学生因没有丰富工作经验和扎实理论基础而难于在尺寸小的电路板上学习电路检测技能。
[0034]所述电源模块布置在电路板本体Al的下表面上，避免与其它电路相交叉。所述电路上的任意两个电子元件之间均通过跳线帽JP来连接；所述芯片U7的型号为STM8S003K3T6C;所述芯片U7的程序输入端固定连接有程序烧录插口，该程序烧录插口固定在电路板本体Al的表面上。所述电路板本体Al的表面固定连接有若干个支撑脚，设置支撑脚的目是便于将电路板本体Al放置在桌面上，将电路板本体Al与桌面隔离，起到绝缘作用，防止触电漏电。
[0035]进一步地，所述电源模块包括有变压单元、整流单元、滤波单元和稳压单元。在测量电源模块的各个单元波形时，为避免各部分之间互不干扰，所述变压单元和整流单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接;所述整流单元和滤波单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接;所述滤波单元和稳压单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接;跳线帽JP在此起来隔离作用，在跳线帽JP拔下来，也方便示波器探头的夹持与检测。
[0036]如图3所示，作为本实用新型的一种优选方式，所述自检功能模块包括有电阻R36、电阻R35、电容C20和应急开关K1，所述电阻R36—端与5V直流电源相连接，所述电阻R36另一端与电容C20—端相连接，所述电容C20另一端与电源负极相连接，所述应急开关Kl 一端与电容C20—端相连接，所述应急开关Kl另一端与电源负极相连接，所述电阻R35—端与电容C20—端相连接，所述电阻R35另一端与芯片U7的11引脚相连接。长按应急开关Kl，在5秒钟后，芯片U7对电控板进行全面扫描检测，显示屏显示温度传感器采集的温度值，若主要元器件有故障，并显示故障代码，方便检修。
[0037]如图3所示，作为本实用新型的一种优选方式，所述温度仿真模块包括有管温传感器RT、环温传感器RT、电阻R20、电阻R21、电阻R31、电阻R25、电容C18、电容C16、跳线帽JP2、跳线帽JP3、跳线帽JP11、跳线帽JP12、精密电位器RPl和精密电位器RP2，所述环温传感器RT的2引脚、管温传感器RT的3引脚均与电源负极相连接。
[0038]所述电阻R31—端与芯片U7的16引脚相连接，所述电阻R31另一端与管温传感器RT的4引脚相连接，电阻R31为芯片U7提供限流作用；所述电阻R20—端与5V直流电源相连接，所述电阻R20另一端与管温传感器RT的4引脚相连接，电阻R20为管温传感器RT的3、4脚提供分压作用;所述电容C18—端与管温传感器RT的3引脚相连接，所述电容C18另一端与管温传感器RT的4引脚相连接；由此可知，电容C18既与管温传感器RT的3、4脚并联，电容C18又与电阻R20串联。
[0039]所述跳线帽JP3的2引脚与管温传感器RT的4引脚相连接，所述跳线帽JP3的I引脚与管温传感器RT的3引脚相连接，即跳线帽JP3与管温传感器RT的3、4引脚两端并联;通过跳线帽JP3的短接来模拟设置管温传感器RT的3、4引脚的短接故障。
[0040]所述精密电位器RPl的输入端与直流电源正极相连接，所述精密电位器RPl的输出端与管温传感器RT的4引脚相连接，所述精密电位器RPl的负极通过跳线帽JPll与管温传感器RT的3引脚相连接;跳线帽JPll用于连接或断开精密电位器RPl;将管温传感器RT的3、4拔下，再将跳线帽JPll两端短接后，通过转动精密电位器RPl来模拟管温变化时的管温传感器RT阻值变化情况。
[0041 ] 所述电阻R25—端与芯片U7的15引脚相连接，所述电阻R25另一端与环温传感器RT的I引脚相连接，电阻R25为芯片U7提供限流作用。所述电阻R21—端与5V直流电源相连接，所述电阻R21另一端与环温传感器RT的I引脚相连接，电阻R21为管温传感器RT的1、2脚提供分压作用。
[0042]所述电容C16—端与环温传感器RT的2引脚相连接，所述电容C16另一端与环温传感器RT的I引脚相连接，即电容C16既与R21电阻串联，电容C16又与环温传感器RT的1、2脚并联。所述跳线帽JP2的I引脚与环温传感器RT的2引脚相连接，所述跳线帽JP2的2引脚与环温传感器RT的I引脚相连接，即跳线帽JP2的两个引脚与环温传感器RT的1、2两端并联，通过跳线帽JP2的短接来模拟设置环温传感器RT的1、2引脚的短接故障。
[0043]所述精密电位器RP2的输入端与直流电源正极相连接，所述精密电位器RP2的输出端与环温传感器RT的I引脚相连接，所述精密电位器RP2的负极通过跳线帽JP12与环温传感器RT的2引脚相连接，跳线帽JP12用于连接或断开精密电位器RPl;当环温传感器RT的1、2拔下，再将跳线帽JP12两端短接后，通过转动精密电位器RP2来模拟管温变化时的环温传感器RT阻值变化情况。
[0044]本实用新型的温度仿真模块可以用来模拟空调电控板的温控模块，管温传感器RT的4引脚对应的是室内管温IN COIL传感器;其具体的防冻结功能仿真操作如下:第一步，将管温传感器RT的4引脚的接线拔出，用跳线帽JPl插上，此时精密电位器RPl接通;第二步，通过调节精密电位器RPl的阻值，即可模拟室内盘管温度过低时传感器的阻值增大，通过与电阻R20串联分压，将温度变化的模拟信号转成电压变化的数字信号，芯片U7的16引脚读取到相应的电压值，与芯片U7内设定电压值相比较，当盘管温度达到设定温度时，即调节精密电位器RPI的阻值达到相应的阻值时，启动防冻保护，芯片U7相应输出控制脚输出为低电平，控制压缩机与室外风机的相应继电器断电，压缩机和室外风机停止运行，并报出故障代码，从而实现保护空调器的目的。
[0045]如图1至2所示，作为本实用新型的一种优选方式，所述支撑脚包括有支撑柱A2和螺母A3，所述支撑柱A2包括有螺纹柱A2-1和柱脚A2-2，所述螺纹柱A2-1和柱脚A2-2经一体成型而成;所述电路板本体Al的表面设置有五个与螺纹柱A2-1相配匹的固定孔，四个固定孔分别分布在电路板本体Al表面的四个角上，另一个固定孔设置在电路板本体Al表面的正中央处(即电路板本体Al面表的两条对角线相交处)；螺纹柱A2-1穿过固定孔后与螺母A3相螺纹连接。固定孔和支撑脚的数量主要取决于电路板本体Al上布置的电子元件重量和位置，所以电路板本体Al上也可以设置六个或者更多个固定孔来与支撑脚相连接，以便保证电路板本体Al能够安全、方便、稳定地放置在桌面上，进而保证教学的顺利开展。
[0046]本实用新型与现有技术相比，它具有以下几方面的有益效果:
[0047]1、通过在两个电子元件之间通过跳线帽JP来连接，能够在电路板本体Al上直接设置故障，并且能在电路板本体Al上查找故障，测试点无所限制，也可以在元器件引脚上检测;极大地方便了教学；同时杜绝了以往需要拔出元器件或者破坏性地用烙铁将电路板PCB底板烧断的现象，极大地节约了材料，降低了学习成本。
[0048]2、通过在芯片U7的程序输入端固定连接有程序烧录插口，方便对电路控制的程序改编，该功能既可以让学生练习编程操作，也方便教学使用；以便满足多样化的需求。
[0049]3、通过设置温度仿真模块，可以模似多路温度变化，方便电控板仿真运行。
[0050 ] 4、另外，该结构简单、设计合理，制造成本低。
[0051]以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
【主权项】
1.一种便于教学演示实训考核用电控板，其特征在于:包括电路板本体(Al)，所述电路板本体(Al)的横截面为矩形状，电路板本体(Al)的横截面尺寸为:300mm X 200mm；所述电路板本体(Al)的上表面喷设有电路图层;所述电路图层中的电路包括有电源模块、温度仿真模块、芯片U7和自检功能模块，所述电路上的任意两个电子元件之间均通过跳线帽JP来连接;所述芯片U7的程序输入端固定连接有程序烧录插口，该程序烧录插口固定在电路板本体(Al)的表面上;所述电路板本体(Al)的表面固定连接有若干个支撑脚;所述电源模块布置在电路板本体(Al)的下表面上。2.根据权利要求1所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，其特征在于:所述芯片U7 的型号为 STM8S003K3T6C。3.根据权利要求1所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，其特征在于:所述电源模块包括有变压单元、整流单元、滤波单元和稳压单元，所述变压单元和整流单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接;所述整流单元和滤波单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接；所述滤波单元和稳压单元之间的连接端通过跳线帽JP相连接。4.根据权利要求1所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，其特征在于:所述自检功能模块包括有电阻R36、电阻R35、电容C20和应急开关K1，所述电阻R36—端与5V直流电源相连接，所述电阻R36另一端与电容C20—端相连接，所述电容C20另一端与电源负极相连接，所述应急开关Kl 一端与电容C20—端相连接，所述应急开关Kl另一端与电源负极相连接，所述电阻1?35—端与电容020—端相连接，所述电阻1?35另一端与芯片1]7的11引脚相连接。5.根据权利要求1所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，其特征在于:所述温度仿真模块包括有管温传感器RT、环温传感器RT、电阻R20、电阻R21、电阻R31、电阻R25、电容C18、电容C16、跳线帽JP2、跳线帽JP3、跳线帽JP11、跳线帽JP12、精密电位器RPl和精密电位器RP2，所述环温传感器RT的2引脚、管温传感器RT的3引脚均与电源负极相连接； 所述电阻R31—端与芯片U7的16引脚相连接，所述电阻R31另一端与管温传感器RT的4引脚相连接，电阻R31为芯片U7提供限流作用;所述电阻R20—端与5V直流电源相连接，所述电阻R20另一端与管温传感器RT的4引脚相连接，电阻R20为管温传感器RT的3、4脚提供分压作用;所述电容C18—端与管温传感器RT的3引脚相连接，所述电容C18另一端与管温传感器RT的4引脚相连接; 所述跳线帽JP3的2引脚与管温传感器RT的4引脚相连接，所述跳线帽JP3的I引脚与管温传感器RT的3引脚相连接，通过跳线帽JP3的短接来模拟设置管温传感器RT的3、4引脚的短接故障； 所述精密电位器RPl的输入端与直流电源正极相连接，所述精密电位器RPl的输出端与管温传感器RT的4引脚相连接，所述精密电位器RPl的负极通过跳线帽JPll与管温传感器RT的3引脚相连接;跳线帽JPll用于连接或断开精密电位器RPl; 所述电阻R25—端与芯片U7的15引脚相连接，所述电阻R25另一端与环温传感器RT的I引脚相连接，电阻R25为芯片U7提供限流作用;所述电阻R21—端与5V直流电源相连接，所述电阻R21另一端与环温传感器RT的I引脚相连接，电阻R21为管温传感器RT的1、2脚提供分压作用； 所述电容C16—端与环温传感器RT的2引脚相连接，所述电容C16另一端与环温传感器RT的I引脚相连接;所述跳线帽JP2的I引脚与环温传感器RT的2引脚相连接，所述跳线帽JP2的2引脚与环温传感器RT的I引脚相连接，通过跳线帽JP2的短接来模拟设置环温传感器RT的1、2引脚的短接故障； 所述精密电位器RP2的输入端与直流电源正极相连接，所述精密电位器RP2的输出端与环温传感器RT的I引脚相连接，所述精密电位器RP2的负极通过跳线帽JP12与环温传感器RT的2引脚相连接，跳线帽JP12用于连接或断开精密电位器RP1。6.根据权利要求1所述的一种便于教学演示实训考核用电控板，其特征在于:所述支撑脚包括有支撑柱(A2)和螺母(A3)，所述支撑柱(A2)包括有螺纹柱(A2-1)和柱脚(A2-2)，所述螺纹柱(A2-1)和柱脚(A2-2)经一体成型而成;所述电路板本体(Al)的表面设置有五个与螺纹柱(A2-1)相配匹的固定孔，四个固定孔分别分布在电路板本体(Al)表面的四个角上，另一个固定孔设置在电路板本体(Al)表面的正中央处，螺纹柱(A2-1)穿过固定孔后与螺母(A3)相螺纹连接。
【文档编号】G09B23/18GK205670404SQ201521082987
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年12月21日
【发明人】仝文学, 吴启年, 王林
【申请人】中山市技师学院