专利名称：积木化单片机开发实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单片机开发实验装置，尤指一种积木化的单片机开发实验装置。
目前，广泛使用的可开发单片机实验装置主要有两类一类是引进国外模块化的制作套件，该套件具有模块化，可像积木一样自由装配的优点，使用者不需什么电子知识就可使用；但其外形统一，不利于青少年按自己的创新思想设计新项目，尤其是该套件的控制电路部分看不见，原理不提供，对青少年知识的提高不利，而且该套件价格较高，其所使用的编程语言，在今后的实际工作中一般不能使用。另一类可开发单片机实验装置是国产或台湾的利用宏指令方法设计的单片机学习板，它具有简单易学，价格适中等优点；但其扩展使用不便，不能设计较复杂的控制，与大专院校所学习的单片机知识不能衔接。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种积木化单片机开发实验装置，它包括带有接口的主机板、单片机和电机驱动板，其中所述的主机板的各个接口由排布在主机板上的电连接插孔构成；所述的单片机为带有插针的芯片，其插针插入主机板上对应接口的插孔中；所述的电机驱动板的接口是与主机板上的插孔对应的带有插针的接口，其插针插接在与主机板对应的插孔内。
所述的积木化单片机开发实验装置在使用时，可以根据使用者的需要，在主机板上对应接口的插孔中插上各功能板，如组态开发通讯实验板、电源整流板、实验万通板、A/D主机板、电机舵机驱动板和/或应用接口板等，各功能板均设有带插针的可与主机板联接的接口。
所述电机驱动板的正/反两面设有与主机板对应接口的插孔联接的插针，使其可从主机板的正/反两方面与主机板插接。
在所述主机板和电机驱动板的四角各设有一固定孔，两板插接后，可用螺钉穿过固定孔，将两板固定。
在本实用新型其他可选配的功能板中，所述的组态开发通讯实验板，设有与主机板对应接口的插孔插接的插针，可插接小键盘使用。
所述的应用接口板可以是A/D采样显示接口板、LED/LCD液晶显示接口板、互联网接口板、通讯显示接口板等。
由于本实用新型积木式单片机开发实验器，采用以上技术方案，主机板、单片机、电机驱动板之间不进行焊接，故各部件真实可见，插接、组装方便，适合青少年自己动手组装单片机开发实验器；由于各部分间插接方便，还可根据使用者需要添加各种功能板，使本实用新型积木式单片机开发实验器易于扩展，可使使用者像搭积木一样增加实验器的功能，可实现智能仪器，机器人控制等复杂应用。
积木化单片机开发实验装置在使用时，还可以根据需要在主机板1上对应接口的插孔11中插上各功能板，如组态开发通讯实验板、电源整流板、实验万通板、A/D主机板、电机舵机驱动板和/或应用接口板等，各功能板均设有带插针的可与主机板联接的接口。
用于积木化单片机开发实验装置的主机板的电路原理图，如图3所示；用于积木化单片机开发实验装置的电机驱动板的电路原理图，如图4所示。
如
图1、图2所示，主机板1的用于插接单片机芯片的插孔11上插接有单片机2，主机板1的四角各有一个固定孔12，当同样的在四角位置设有固定孔32的电机驱动板3与主机板1插接后，可用螺丝穿过两板的固定孔，将两板固定。
如
图1所示，单片机2可选用AVR单片机AT90S8515，或者选用MCS-51单片机SST89C54/AT89S8252，或者是国内流行的MCS51单片机中可在线下载的新器件SST。
如图2、图4所示，电机驱动板3的正/反两面设有插针31，可从正/反两个方向与主机板插接，这样的设计使两板插接的位置不受限制。电机驱动电路在设计上充分考虑了3-5V小直流玩具电机、12V直流减速电机的通用使用，并考虑了桥式正反转驱动。在电机驱动板3的四角各有一个固定孔32，用于将插接后的电机驱动板与主机板固定。
为了培养青少年学习单片机的兴趣，使青少年又能学习单片机原理又能扩展创新思维，本实用新型提供了组态开发实验板，该组态开发实验板为DIP开关，有1只LED数码管、键盘接口、232通讯接口等，可插接在主机板上，可做单片机组态开发实验，便于单片机初学者形象地学习单片机工作原理，为学习工控组态打下基础。该单片机组态开发实验板设有与主机板对应接口的插孔插接的插针，可插接16键的小键盘使用。
该组态开发实验板充分利用PC机资源，利用组态开发环境，利用单片机可在线ISP下载，软件模拟调试等特点。可实现从单片机上可指挥PC屏幕上的控件动作，PC屏幕的控件可指挥单片机上的器件动作。他们也可独立工作，可在PC屏幕上自由组态设计，也可在单片机板上自由开发、下载、实验。如再与互联网连接，更可发挥远程监控维护等功能。为了使青少年学习单片机知识与大专院校学习衔接，并与社会现实科研应用接轨，该组态开发实验板使用的软件采用汇编语言，也可用高级C语言，BASCOM高级语言，或根据使用者的实际需要选用语言。
电源整流板可根据使用者需要插接在主机板上，它由9-12V直流输入，整流输出直流5V供单片机开发实验使用，在实验调试阶段采用整流稳压电源可节省开发费用。
万通实验板，预留有插针和插孔，使用者可根据自己项目需要焊接各种功能器件，其板的大小同主机板，四角也各有一固定孔，可在插接后可用螺钉固定。
A/D主机板，用于I/O，A/D，D/A数据采样等闭环控制实验。
通讯显示接口板，有6位LED数码管，16×2 LCD液晶显示器，RS232接口及通信电缆，D/A转换电路等，可插在主机板或电机驱动板上。
权利要求1.一种积木化单片机开发实验装置，它包括带有接口的主机板、单片机和电机驱动板，其特征在于其中所述的主机板的各个接口由排布在主机板上的电连接插孔构成；所述的单片机为带有插针的芯片，其插针插入主机板上对应接口的插孔中；所述的电机驱动板的接口是与主机板上的插孔对应的带有插针的接口，其插针插接在与主机板对应的插孔内。
2.根据权利要求1所述的一种积木化单片机开发实验装置，其特征在于所述的主机板接口插孔可插接组态开发通讯实验板、电源整流板、实验万通板、A/D主机板、电机舵机驱动板和/或应用接口板，各功能板均设有带插针的可与主机板联接的接口。
3.根据权利要求1所述的一种积木化单片机开发实验装置，其特征在于所述主机板接口的插孔为一针孔座，以便其他对应接口的插针从其正/反两面插入。
4.根据权利要求1所述的一种积木化单片机开发实验装置，其特征在于所述电机驱动板的正/反两面设有与主机板对应接口的插孔联接的插针，使其可从主机板的正/反两方面与主机板插接。
5.根据权利要求1所述的一种积木化单片机开发实验装置，其特征在于所述主机板和电机驱动板的四角各设有一固定孔，两板插接后，可用螺钉穿过固定孔，将两板固定。
6.根据权利要求2所述的一种积木化单片机开发实验装置，其特征在于所述的组态开发通讯实验板，设有与主机板对应接口的插孔插接的插针，可插接小键盘使用。
7.根据权利要求2所述的一种积木化单片机开发实验装置，其特征在于所述的应用接口板可以是A/D采样显示接口板、LED/LCD液晶显示接口板、互联网接口板及通讯显示接口板。
专利摘要本实用新型公开了一种积木化单片机开发实验装置，它包括带有接口的主机板、单片机和电机驱动板，其中主机板的各个接口由排布在主机板上的电连接插孔构成；单片机为带有插针的芯片，其插针插入主机板上对应接口的插孔中；电机驱动板的接口是与主机板上的插孔对应的带有插针的接口，其插针插接在与主机板对应的插孔内。本装置还可以根据使用者需求，在主机板上插接组态开发通讯实验板、电源整流板、实验万通板、A/D主机板、电机舵机驱动板和/或应用接口板等各功能板。本实用新型积木式单片机开发实验器，各部件真实可见，组装方便，可使使用者像搭积木一样增加实验器的功能，可实现智能仪器，机器人控制等复杂应用。
文档编号G09B25/02GK2582081SQ0228874
公开日2003年10月22日 申请日期2002年12月10日 优先权日2002年12月10日
发明者耿德根, 耿陆卫, 耿陆明 申请人:耿德根, 耿陆明, 耿陆卫