一种Scratch开发板的制作方法

本发明涉及一种scratch开发板。

背景技术：

scratch软件是一款由麻省理工学院mit设计开发的一款面向少年的简易编程工具。配套着scratch测控板可以实现虚拟场景和物理场景的交互。可以让使用者在不知不觉中，学习程序语言概念与编程以及硬件交互。

但是目前市面用的scratch测控板较为简单，只能实现几种传感器的值的反馈，难以满足教学需求。也没有可以外接扩展模块的接口。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种scratch开发板，提供扩展接口可接外部传感器和执行器，更多的功能实现，满足现代教学课程。

本发明是以如下的技术方案实现的：一种scratch开发板，所述开发板采用两层板设计，上层板为核心板，下层板为扩展板。

所述核心板包括atmega32u4芯片、晶振模块、模拟量输入接口电路、模拟量输出接口电路、数字量输入接口电路、数字量输出接口电路、下载接口电路、usb供电接口电路。所述晶振模块、模拟量输入接口电路、模拟量输出接口电路、数字量输入接口电路、数字量输出接口电路、下载接口电路、usb供电接口电路均与atmega32u4芯片相连。

所述模拟量输入接口电路为电压输入或电流输入，默认参考电压为5v。

所述数字量输入接口电路为开关量输入电路。

所述模拟量输入接口电路、模拟量输出接口电路、数字量输入接口电路、数字量输出接口电路、下载接口电路、usb供电接口电路的引脚全部引出制成排针，所有排针围成一圈，形成长方形。

所述扩展板为一独立的电路板，包括usb接口区、传感器输入区、扩展接口区、电机接口区、核心电路区。所述usb接口区包括一个usb接口；所述传感器输入区包括焊接在扩展板上的滑杆传感器、光线传感器、声音传感器以及按钮传感器各一个；所述扩展接口区包括4个焊接在扩展板上的卧式4引脚防呆接口；所述电机接口区包括扩展板下方的1个卧式4引脚防呆接口。核心电路区为扩展板中部，在此区域，有一个长方形插槽，所述核心板和扩展板采用倒扣方式连接。

所述usb接口区的usb接口通过连接到所述扩展板上插槽的方式，对应连接到了所述扩展板上的usb供电接口电路。

所述传感器输入区包括1个滑杆传感器、1个光线传感器、1个声音传感器、1个按钮传感器通过连接到所述扩展板上插槽的方式，分别对应连接到了所述核心板上的模拟量输入接口电路。

所述扩展接口区包括4个卧式4引脚防呆接口通过连接到所述扩展板上插槽的方式，分别对应连接到了所述核心板上的模拟量输入接口电路、数字量输出接口电路。

所述电机接口区包括1个扩展板下方的卧式4引脚防呆接口通过连接到所述扩展板上插槽的方式，对应连接到了所述核心板上的模拟量输出接口电路。

所述核心板和所述扩展板在通过所述长方形排针插入到所述长方形插槽固定连接时，采用倒扣方式，即所述核心板上的所有元器件位于核心板和所述扩展板连接形成的两层结构之间，从外部看不到所述核心板上的元器件。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明所有组件均通过电烙铁焊接在pcb板上，扩展接口统一采用卧式4pin防呆接口，方便学生在连接外部传感器或执行器模块时的插拔，提高连接时的稳定性；且主要电路通过核心板与排针隐藏于两层板之间，造型简约。本发明具有结构简单、操作方便、使用广泛等优点。开发板整体造型更加友好，造型简约、图形清晰、漂亮，易于激发学生的学习兴趣。

附图说明

图1是本发明的核心板原理图框；

图2是本发明的核心板结构图；

图3是本发明的扩展板结构图；

图4是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员能够更好地了解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明做进一步的阐述。

本发明是以如下的技术方案实现的：一种scratch开发板，所述开发板采用两层板设计，上层板为核心板100，下层板为扩展板300。

所述核心板包括atmega32u4芯片101、晶振模块102、模拟量输入接口电路103、模拟量输出接口电路104、数字量输入接口电路105、数字量输出接口电路106、下载接口电路107、usb供电接口电路108。所述晶振模块102、模拟量输入接口电路103、模拟量输出接口电路104、数字量输入接口电路105、数字量输出接口电路106、下载接口电路107、usb供电接口电路108均与atmega32u4芯片101相连。

所述模拟量输入接口电路103为电压输入或电流输入，默认参考电压为5v。

所述数字量输入接口电路105为开关量输入电路。

所述模拟量输入接口电路103、模拟量输出接口电路104、数字量输入接口电路105、数字量输出接口电路106、下载接口电路107、usb供电接口电路108的引脚全部引出制成排针201，所有排针围成一圈，形成长方形。

所述扩展板为一独立的电路板，包括usb接口区301、传感器输入区303、扩展接口区308、电机接口区310、核心电路区312。所述usb接口区301包括一个usb接口302；所述传感器输入区303包括焊接在扩展板300上的滑杆传感器304、光线传感器305、声音传感器306以及按钮传感器307各一个；所述扩展接口区308包括4个焊接在扩展板300上的卧式4引脚防呆接口309；所述电机接口区310包括扩展板300下方的1个卧式4引脚防呆接口309。核心电路区312为扩展板中部，在此区域，有一个长方形插槽，所述核心板100和扩展板300采用倒扣方式连接。

所述usb接口区301的usb接口302通过连接到所述扩展板300上插槽的方式，对应连接到了所述核心板100上的usb供电接口电路108。

所述传感器输入区303包括1个滑杆传感器304、1个光线传感器305、1个声音传感器306、1个按钮传感器307通过连接到所述扩展板300上插槽的方式，分别对应连接到了所述核心板100上的模拟量输入接口电路103。

所述扩展接口区308包括4个卧式4引脚防呆接口309通过连接到所述扩展板300上插槽的方式，分别对应连接到了所述核心板100上的模拟量输入接口电路103、数字量输出接口电路106。

所述电机接口区310包括1个扩展板300下方的卧式4引脚防呆接口309通过连接到所述扩展板300上插槽的方式，对应连接到了所述核心板100上的模拟量输出接口电路104。

所述核心板100和所述扩展板300在通过所述长方形排针201插入到所述长方形插槽固定连接时，采用倒扣方式，即所述核心板100上的所有元器件位于核心板100和所述扩展板300连接形成的两层结构之间，从外部看不到所述核心板100上的元器件。

本实施例具有如下特点：scratch开发板造型简约、结构简单、操作方便，能够在学习中快速上手。

本实施例只是本发明的较优实施方式，未进行描述的部分均采用公知的成熟技术。需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。