本發明涉及一種scratch開發板。

背景技術：

scratch軟件是一款由麻省理工學院mit設計開發的一款面向少年的簡易編程工具。配套著scratch測控板可以實現虛擬場景和物理場景的交互。可以讓使用者在不知不覺中，學習程序語言概念與編程以及硬件交互。

但是目前市面用的scratch測控板較為簡單，只能實現幾種傳感器的值的反饋，難以滿足教學需求。也沒有可以外接擴展模塊的接口。

技術實現要素：

為了解決上述現有技術中存在的不足，本發明提供了一種scratch開發板，提供擴展接口可接外部傳感器和執行器，更多的功能實現，滿足現代教學課程。

本發明是以如下的技術方案實現的：一種scratch開發板，所述開發板采用兩層板設計，上層板為核心板，下層板為擴展板。

所述核心板包括atmega32u4芯片、晶振模塊、模擬量輸入接口電路、模擬量輸出接口電路、數字量輸入接口電路、數字量輸出接口電路、下載接口電路、usb供電接口電路。所述晶振模塊、模擬量輸入接口電路、模擬量輸出接口電路、數字量輸入接口電路、數字量輸出接口電路、下載接口電路、usb供電接口電路均與atmega32u4芯片相連。

所述模擬量輸入接口電路為電壓輸入或電流輸入，默認參考電壓為5v。

所述數字量輸入接口電路為開關量輸入電路。

所述模擬量輸入接口電路、模擬量輸出接口電路、數字量輸入接口電路、數字量輸出接口電路、下載接口電路、usb供電接口電路的引腳全部引出制成排針，所有排針圍成一圈，形成長方形。

所述擴展板為一獨立的電路板，包括usb接口區、傳感器輸入區、擴展接口區、電機接口區、核心電路區。所述usb接口區包括一個usb接口；所述傳感器輸入區包括焊接在擴展板上的滑桿傳感器、光線傳感器、聲音傳感器以及按鈕傳感器各一個；所述擴展接口區包括4個焊接在擴展板上的臥式4引腳防呆接口；所述電機接口區包括擴展板下方的1個臥式4引腳防呆接口。核心電路區為擴展板中部，在此區域，有一個長方形插槽，所述核心板和擴展板采用倒扣方式連接。

所述usb接口區的usb接口通過連接到所述擴展板上插槽的方式，對應連接到了所述擴展板上的usb供電接口電路。

所述傳感器輸入區包括1個滑桿傳感器、1個光線傳感器、1個聲音傳感器、1個按鈕傳感器通過連接到所述擴展板上插槽的方式，分別對應連接到了所述核心板上的模擬量輸入接口電路。

所述擴展接口區包括4個臥式4引腳防呆接口通過連接到所述擴展板上插槽的方式，分別對應連接到了所述核心板上的模擬量輸入接口電路、數字量輸出接口電路。

所述電機接口區包括1個擴展板下方的臥式4引腳防呆接口通過連接到所述擴展板上插槽的方式，對應連接到了所述核心板上的模擬量輸出接口電路。

所述核心板和所述擴展板在通過所述長方形排針插入到所述長方形插槽固定連接時，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擴展板連接形成的兩層結構之間，從外部看不到所述核心板上的元器件。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：本發明所有組件均通過電烙鐵焊接在pcb板上，擴展接口統一采用臥式4pin防呆接口，方便學生在連接外部傳感器或執行器模塊時的插拔，提高連接時的穩定性；且主要電路通過核心板與排針隱藏于兩層板之間，造型簡約。本發明具有結構簡單、操作方便、使用廣泛等優點。開發板整體造型更加友好，造型簡約、圖形清晰、漂亮，易于激發學生的學習興趣。

附圖說明

圖1是本發明的核心板原理圖框；

圖2是本發明的核心板結構圖；

圖3是本發明的擴展板結構圖；

圖4是本發明的整體結構示意圖。

具體實施方式

為了讓本領域的技術人員能夠更好地了解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明做進一步的闡述。

本發明是以如下的技術方案實現的：一種scratch開發板，所述開發板采用兩層板設計，上層板為核心板100，下層板為擴展板300。

所述核心板包括atmega32u4芯片101、晶振模塊102、模擬量輸入接口電路103、模擬量輸出接口電路104、數字量輸入接口電路105、數字量輸出接口電路106、下載接口電路107、usb供電接口電路108。所述晶振模塊102、模擬量輸入接口電路103、模擬量輸出接口電路104、數字量輸入接口電路105、數字量輸出接口電路106、下載接口電路107、usb供電接口電路108均與atmega32u4芯片101相連。

所述模擬量輸入接口電路103為電壓輸入或電流輸入，默認參考電壓為5v。

所述數字量輸入接口電路105為開關量輸入電路。

所述模擬量輸入接口電路103、模擬量輸出接口電路104、數字量輸入接口電路105、數字量輸出接口電路106、下載接口電路107、usb供電接口電路108的引腳全部引出制成排針201，所有排針圍成一圈，形成長方形。

所述擴展板為一獨立的電路板，包括usb接口區301、傳感器輸入區303、擴展接口區308、電機接口區310、核心電路區312。所述usb接口區301包括一個usb接口302；所述傳感器輸入區303包括焊接在擴展板300上的滑桿傳感器304、光線傳感器305、聲音傳感器306以及按鈕傳感器307各一個；所述擴展接口區308包括4個焊接在擴展板300上的臥式4引腳防呆接口309；所述電機接口區310包括擴展板300下方的1個臥式4引腳防呆接口309。核心電路區312為擴展板中部，在此區域，有一個長方形插槽，所述核心板100和擴展板300采用倒扣方式連接。

所述usb接口區301的usb接口302通過連接到所述擴展板300上插槽的方式，對應連接到了所述核心板100上的usb供電接口電路108。

所述傳感器輸入區303包括1個滑桿傳感器304、1個光線傳感器305、1個聲音傳感器306、1個按鈕傳感器307通過連接到所述擴展板300上插槽的方式，分別對應連接到了所述核心板100上的模擬量輸入接口電路103。

所述擴展接口區308包括4個臥式4引腳防呆接口309通過連接到所述擴展板300上插槽的方式，分別對應連接到了所述核心板100上的模擬量輸入接口電路103、數字量輸出接口電路106。

所述電機接口區310包括1個擴展板300下方的臥式4引腳防呆接口309通過連接到所述擴展板300上插槽的方式，對應連接到了所述核心板100上的模擬量輸出接口電路104。

所述核心板100和所述擴展板300在通過所述長方形排針201插入到所述長方形插槽固定連接時，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和所述擴展板300連接形成的兩層結構之間，從外部看不到所述核心板100上的元器件。

本實施例具有如下特點：scratch開發板造型簡約、結構簡單、操作方便，能夠在學習中快速上手。

本實施例只是本發明的較優實施方式，未進行描述的部分均采用公知的成熟技術。需要說明的是，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。