单片机教学模块化硬件平台的制作方法

本实用新型涉及一种单片机教学模块化硬件平台。

背景技术：
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单片机技术广泛用在工业自动化、自动检测与控制、智能仪器仪表、机电一体化设备、汽车电子、家用电器等各个方面，是电气自动化、嵌入式、计算机等专业的必修课程，由于必须掌握电路设计、软件编程等技术，特别是学习过程中必须以动手实践为主，理论为辅的教学方法，正常教学学生很难理解、接受，因此在教学过程中必须有一个既适合教学、又能完成动手实践的硬件平台。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种壁板之间组装速度快、展开方便，将单片机技术分解成多个知识点，将一个或多个知识点对应一个硬件模块的单片机教学模块化硬件平台。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种单片机教学模块化硬件平台，其组成包括:方形底板，所述的方形底板的前端开有前横插槽，所述的前横插槽镶嵌前磁条，所述的前磁条吸合前吸合磁条，所述的前吸合磁条镶嵌在前壁板的底部，所述的方形底板的后端开有后横插槽，所述的后横插槽镶嵌后磁条，所述的后磁条吸合后吸合磁条，所述的后吸合磁条镶嵌在后壁板的底部，所述的方形底板的左端连接2个圆心在一条直线上的左圆套，所述的左圆套之间插入左转杆，所述的左转杆连接左转板，所述的左转板连接左壁板，所述的方形底板的右端连接2个圆心在一条直线上的右圆套，所述的右圆套之间插入右转杆，所述的右转杆连接右转板，所述的右转板连接右壁板，所述的方形底板连接单片机教学模块电路板。

所述的单片机教学模块化硬件平台，所述的前壁板与所述的后壁板的左侧端部镶嵌左竖磁条，所述的前壁板与所述的后壁板的右侧端部镶嵌右竖磁条，所述的左壁板与所述的右壁板的前侧镶嵌前竖磁条，所述的左壁板与所述的右壁板的后侧镶嵌后竖磁条，所述的前壁板的左侧与所述的左壁板之间通过所述的左竖磁条吸合所述的前竖磁条连接，所述的前壁板的右侧与所述的右壁板之间通过所述的右竖磁条吸合所述的前竖磁条连接，所述的后壁板的左侧与所述的左壁板之间通过所述的左竖磁条吸合所述的后竖磁条连接，所述的后壁板的右侧与所述的右壁板之间通过所述的右竖磁条吸合所述的后竖磁条连接，所述的前壁板连接竖圆杆，所述的竖圆杆连接旋转盖。

所述的单片机教学模块化硬件平台，所述的单片机教学模块电路板上安装有处理器模块，所述的处理器模块连接键盘与开关模块、IO输出模块、点阵模块、光电隔离及继电器输出模块、LED显示模块、串口下载与通信模块、AD与DA转换模块、并口扩展模块、液晶与时钟电路模块、声音及步进电机与直流电机模块、面包板平台扩展模块、其它电路模块。

所述的单片机教学模块化硬件平台，所述的其它电路模块包括电源输入电路，所述的电源输入电路连接电源指示电路、温度检测电路、温湿度检测电路、可变电压输出电路、电平反转电路、上拉电路电路、电源保护电路、电压输出电路。

有益效果：

1.本实用新型的方形底板与前壁板、后壁板、左壁板、右壁板之间的连接方便、牢固，组装速度快，左壁板、右壁板展开也方便。

本实用新型的左圆套、左转杆、左转板配合使用，使方形底板与左壁板相对展开时方便，右圆套、右转杆、右转板配合使用，使方形底板与右壁板相对展开时方便，使用灵活方便。

本实用新型区别与单片机实验箱、实验板等关键在于单片机实验箱、实验板等仅能完成课程实验、实训等很难完成理论教学，使用单片机教学模块化硬件平台能很好的将理论教学、电路设计、软件编程等很好的有机结合，帮助学生尽快掌握单片机技术。

本实用新型将单片机技术分解成多个知识点，将一个或多个知识点对应一个硬件模块,并配置相应的原理图; 每个模块相对独立，方便知识点的分析、讲解、应用等，但设置与其他模块连接的输入、输出接口，若如与其他模块构成系统，则通过每个模块接口用杜邦线连接对应插针即可。

本实用新型的模块间可任意组合，能够构成多种应用系统，充分发挥教师和学生的能动性。

本实用新型配备面包板和扩展模块基座，方便新模块的开发与扩展；配备模块测试文件，方便平台的测试与维护；配备大量平台应用示例文件。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1的A-A向视图。

附图3是附图1的不带旋转盖的俯视图。

附图4是本产品的系统结构及模块连接关系图。

附图5是附图4中其它电路模块的连接关系图。

具体实施方式：

实施例1：

一种单片机教学模块化硬件平台，其组成包括:方形底板1，所述的方形底板的前端开有前横插槽2，所述的前横插槽镶嵌前磁条3，所述的前磁条吸合前吸合磁条4，所述的前吸合磁条镶嵌在前壁板5的底部，所述的方形底板的后端开有后横插槽6，所述的后横插槽镶嵌后磁条7，所述的后磁条吸合后吸合磁条8，所述的后吸合磁条镶嵌在后壁板9的底部，所述的方形底板的左端连接2个圆心在一条直线上的左圆套10，所述的左圆套之间插入左转杆11，所述的左转杆连接左转板12，所述的左转板连接左壁板13，所述的方形底板的右端连接2个圆心在一条直线上的右圆套14，所述的右圆套之间插入右转杆15，所述的右转杆连接右转板16，所述的右转板连接右壁板17，所述的方形底板连接单片机教学模块电路板18；所述的前壁板与所述的后壁板的左侧端部镶嵌左竖磁条19，所述的前壁板与所述的后壁板的右侧端部镶嵌右竖磁条20，所述的左壁板与所述的右壁板的前侧镶嵌前竖磁条21，所述的左壁板与所述的右壁板的后侧镶嵌后竖磁条22，所述的前壁板的左侧与所述的左壁板之间通过所述的左竖磁条吸合所述的前竖磁条连接，所述的前壁板的右侧与所述的右壁板之间通过所述的右竖磁条吸合所述的前竖磁条连接，所述的后壁板的左侧与所述的左壁板之间通过所述的左竖磁条吸合所述的后竖磁条连接，所述的后壁板的右侧与所述的右壁板之间通过所述的右竖磁条吸合所述的后竖磁条连接，所述的前壁板连接竖圆杆23，所述的竖圆杆连接旋转盖24。

实施例2：

实施例1所述的单片机教学模块化硬件平台，所述的单片机教学模块电路板上安装有处理器模块25，所述的处理器模块连接键盘与开关模块26、IO输出模块27、点阵模块28、光电隔离及继电器输出模块29、LED显示模块30、串口下载与通信模块31、AD与DA转换模块32、并口扩展模块33、液晶与时钟电路模块34、声音及步进电机与直流电机模块35、面包板平台扩展模块36、其它电路模块37；

所述的其它电路模块包括电源输入电路38，所述的电源输入电路连接电源指示电路39、温度检测电路40、温湿度检测电路41、可变电压输出电路42、电平反转电路43、上拉电路电路44、电源保护电路45、电压输出电路46。

实施例3：

实施例2所述的单片机教学模块化硬件平台，

所述的处理器模块：晶振与处理器采用插座模式，方便更换晶振和处理器。

所述的IO输出模块：实现输出显示、流水灯、节日灯、交通灯等电路设计。

所述的键盘与开关模块：实现开关量、独立键盘、矩阵键盘输入。

所述的串口下载与通信模块：实现程序下载、串口通信。

所述的LED显示：实现共阳极、共阴极数码管单管独立显示，共阳极数码管动态显示

所述的AD与DA转换：实现并行输出的8位AD转换、串行输入的DA转换。

所述的点阵模块：一组4个8*8点阵屏电路，可实现8*8的字符显示、16*16的汉字显示。

所述的液晶与时钟电路：实现16*2字符显示、8*4汉字显示；提供秒分时日月年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式。

所述的声音及步进电机与直流电机模块：实现嗡鸣器、喇叭的驱动；步进电机与双向直流电机的驱动。

所述的并口扩展模块：实现并行系统扩展。

所述的光电隔离及继电器输出模块：两路继电器输出，两路光电隔离电路。

所述的其它电路模块：温度检测、温湿度检测、可变电压输出、电平反转、上拉电路、电源输入、电源保护、电压输出、电源指示等电路。

所述的面包板平台扩展模块：提供面包板供新电路搭接、调试；提供扩展电路基座，供新模块的安装。

本系统最大的特点是模块化设计，模块之间相互独立，如果构成系统可以通过模块上的接口插座使用杜邦线连接，还能够构成不同的应用系统。

实施例4：

上述实施例所述的单片机教学模块化硬件平台，

将其他电路模块中的温湿度传感器与处理器模块连接，处理器模块再与液晶与时钟电路模块连接，变构成了显示当前时间和温湿度的温湿度检测系统。

将键盘与开关模块中的独立按键与处理器模块连接，处理器模块再与声音及步进电机与直流电机模块中的直流电机驱动电路插针连接变可构成直流电机调速系统。