本實用新型涉及單片機技術領域,尤其指一種可兼容多類型處理器的單片機教學實驗裝置。
背景技術:
單片機教學實驗箱/裝置、嵌入式實驗箱等設備現今大量應用于高校電子信息類專業高年級實驗教學中,高校每年都會投入不菲的經費用于購買單片機方面的專業技能實踐教學裝置,通過這類教學裝置的實際操作,學生能夠迅速掌握相關的專業技能,這對工科學生的動手能力和其今后的就業能力都有很大的幫助。就目前來講,現有的教學實驗箱僅能用于固定型號的(某一款或某兩款)處理器學習,實驗箱對其它類型的處理器不兼容支持,故實驗箱的利用價值未能得到最大的發揮和挖掘,具體也就是該款型號的處理器學習完畢后,對應該款處理器的實驗箱就再無學習價值,被束之高閣,即實驗箱跨處理器平臺支持性差,實驗箱外圍電路(指除處理器以外的電路其他部分)學習利用率低。
技術實現要素:
本實用新型的目的是為了解決上述現有技術存在的問題,提供一種可兼容多類型處理器的單片機教學實驗裝置,可大幅提高實驗裝置中外圍電路的利用率。
為了解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案:一種可兼容多類型處理器的單片機教學實驗裝置,包括箱體,所述箱體內設有基礎主電路板,所述基礎主電路板上設有顯示單元、存儲單元、輸入單元、通信接口單元以及用于外接交流電源的開關電源模塊,所述基礎主電路板上設有可拔插的核心電路板和外設教學實驗模塊,所述核心電路板上焊接有處理器,所述基礎主電路板上還設有用于實現兼容不同處理器的IO邏輯電平轉換單元,所述核心電路板與基礎主電路板之間分別對應設置有相互配合的排針和排母,所述核心電路板上的排針插入所述基礎主電路板上的排母中從而將所述處理器與基礎主電路板連接,所述基礎主電路板上還設有用于擴展外設教學實驗模塊的擴展預留接口,所述擴展預留接口包括與基礎主電路板上的排母一一對應連接的接線端子,通過排線將對應的接線端子與擴展的外設教學實驗模塊連接即可實現所述擴展的外設教學實驗模塊與處理器連接。
進一步地,所述基礎主電路板上設有用于與外部設備進行光通信的光通信收發單元,所述光通信收發單元與處理器通信連接。
更進一步地,所述箱體的頂部設有可外翻打開的箱蓋,所述箱體的內壁上設有用于控制開關電源與外接交流電源連接電路通斷的電源開關。
更進一步地,所述箱體的側壁上設有若干個用于引入外部導線連接至基礎主電路板的導線孔,所述箱體的側壁還設有側蓋板,所述側蓋板與箱體側壁的底端鉸接,所述側壁的頂端設有卡洞,所述側蓋板上設有與所述卡洞相配合的卡齒,所述側蓋板可往上翻轉至貼緊箱體側壁,并使所述卡齒與卡洞配合卡緊,從而蓋住所述導線孔。
更進一步地,所述箱體中還水平設置有隔板,所述基礎主電路板設于隔板上方的空腔中,所述隔板下方的空腔中設有用于放置圖紙、導線等雜物的抽屜,所述抽屜可從箱體中抽出。
更進一步地,所述抽屜的前壁面上開設有一條形槽,所述條形槽內設有鎖止塊,所述鎖止塊的底部與條形槽之間設有彈簧,所述抽屜的前壁面還豎直開設有與所述條形槽相同的條形通孔,所述鎖止塊的頂端固定設置有鎖止桿,所述鎖止桿穿入條形通孔并可在條形通孔中上下活動,所述鎖止塊的后端固定連接有一鎖止桿,所述箱體的前壁上對應設有鎖止孔,所述鎖止桿由下往上插入鎖止孔中從而將所述抽屜鎖住,往下按壓所述鎖止塊時,所述鎖止塊帶動鎖止桿往下移動并使得彈簧壓縮,當所述鎖止桿從鎖止孔中退出后,所述抽屜方可從箱體內抽出。
本實用新型的有益效果在于:該可兼容多類型處理器的單片機教學實驗裝置在基礎主電路板上設置可插拔的核心電路板(處理器焊接在核心電路板上),通過插上不同的核心電路板即可更換至不同類型的處理器,由于基礎主電路板上設置了IO邏輯電平轉換單元,其可以根據處理器類型對應轉換成與之相適應的電平,從而保證該教學實驗裝置可以兼容多種型號的處理器。此外,本實用新型通過在基礎主電路板上設置外設實驗教學模塊以及用于擴展外設實驗教學模塊的擴展預留接口,使得該裝置可以適用于更多類型的教學實驗,極大的提高了實驗箱中外圍電路的利用率。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例中基礎主電路板的結構框圖;
圖2為本實用新型實施例中箱體的整體結構示意圖;
圖3為本實用新型實施例中抽屜抽出后的示意圖;
圖4為圖3中A處的放大結構示意圖。
附圖標記為:
1——箱體 2——箱蓋 3——電源開關
4——導線孔 5——側蓋板 6——抽屜
6a——條形槽 6b——鎖止塊 6c——鎖止桿。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員的理解,下面結合實施例與附圖對本實用新型作進一步的說明,實施方式提及的內容并非對本實用新型的限定。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是機械連接或電連接,也可以是兩個元件內部的連通,可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解所述術語的具體含義。
如圖1-4所示,一種可兼容多類型處理器的單片機教學實驗裝置,包括箱體1,所述箱體1內設有基礎主電路板,所述基礎主電路板上設有顯示單元、存儲單元、輸入單元、通信接口單元以及用于外接交流電源的開關電源模塊,所述基礎主電路板上設有可拔插的核心電路板和外設教學實驗模塊,所述核心電路板上焊接有處理器,所述基礎主電路板上還設有用于實現兼容不同處理器的IO邏輯電平轉換單元,所述核心電路板與基礎主電路板之間分別對應設置有相互配合的排針和排母,所述核心電路板上的排針插入所述基礎主電路板上的排母中從而將所述處理器與基礎主電路板連接,所述基礎主電路板上還設有用于擴展外設教學實驗模塊的擴展預留接口,所述擴展預留接口包括與基礎主電路板上的排母一一對應連接的接線端子,通過排線將對應的接線端子與擴展的外設教學實驗模塊連接即可實現所述擴展的外設教學實驗模塊與處理器連接。
上述實施方式提供的可兼容多類型處理器的單片機教學實驗裝置在基礎主電路板上設置可插拔的核心電路板(處理器焊接在核心電路板上),通過插上不同的核心電路板即可更換至不同類型的處理器,由于基礎主電路板上設置了IO邏輯電平轉換單元,其可以根據處理器類型對應轉換成與之相適應的電平,從而保證該教學實驗裝置可以兼容多種型號的處理器。此外,本實用新型通過在基礎主電路板上設置外設實驗教學模塊以及用于擴展外設實驗教學模塊的擴展預留接口,使得該裝置可以適用于更多類型的教學實驗,極大的提高了實驗箱中外圍電路的利用率。
進一步,可以在基礎主電路板上設置用于與外部設備進行光通信的光通信收發單元,并且該光通信收發單元與處理器通信連接,以便于學生進行光通信實驗。
再進一步,箱體1的頂部設置有可外翻打開的箱蓋2,便于保護箱體1內的電路板,在箱體1的內壁上設置有用于控制開關電源與外接交流電源連接電路通斷的電源開關3,方便使用者控制實驗裝置的電源。
需要進一步說明的是,開關電源所在的單元模塊針對整個基礎主電路板上實驗電路的EMC電磁兼容性而做了相應的設計,并將這部分EMC知識引入為實驗電路擴展知識,使得學生便于進行該項實驗。
進一步,可以在箱體1的側壁上設置若干個用于引入外部導線連接至基礎主電路板的導線孔4,由于實驗裝置是箱狀結構,設置了箱蓋2后,需要打開箱蓋2再用導線將基礎主電路板上的相關單元與外部儀器連通,若在實際操作中箱蓋2不慎落下壓住導線,經過多次不規范操作后很容易導致導線破損,從而引發短路,損壞實驗設備,通過在箱體1側壁設置導線孔4,導線可從導線孔4引入,避免導線被箱蓋2壓壞。還可在箱體1的側壁設置側蓋板5,該側蓋板5與箱體1側壁的底端鉸接,然后在側壁的頂端設置卡洞,在側蓋板5上設置與卡洞相配合的卡齒,這樣側蓋板5便可往上翻轉至貼緊箱體1側壁,再使卡齒與卡洞配合卡緊,便能蓋住導線孔4,在無需使用該實驗裝置時存放起來可避免導線孔4暴露,從而保護內部的電路板元件。
再進一步,箱體1中還可水平設置隔板,基礎主電路板設于隔板上方的空腔中,隔板下方的空腔中設置抽屜6,該抽屜6可從箱體1中抽出,便于儲存圖紙、導線等實驗必需品,攜帶方便。
再進一步,如圖3及圖4所示,還可以在抽屜6的前壁面上開設一條形槽6a,條形槽6a內設有鎖止塊6b,鎖止塊6b的底部與條形槽6a之間設有彈簧,抽屜6的前壁面還豎直開設有與條形槽6a相通的條形通孔(附圖中未示出),鎖止塊6b的頂端固定設置有鎖止桿6c,鎖止桿6c穿入條形通孔并可在條形通孔中上下活動,箱體1的前壁上對應設有鎖止孔(附圖中未示出),鎖止桿6c由下往上插入鎖止孔中從而將抽屜6鎖住,往下按壓鎖止塊6b時,鎖止塊6b帶動鎖止桿6c往下移動并使得彈簧壓縮,當鎖止桿6c從鎖止孔中退出后,抽屜6方可從箱體1內抽出,該結構簡單有效,保證抽屜6能穩定收在箱體1內的同時也比較方便于將其抽出。
上述實施例為本實用新型較佳的實現方案,除此之外,本實用新型還可以其它方式實現,在不脫離本技術方案構思的前提下任何顯而易見的替換均在本實用新型的保護范圍之內。
為了讓本領域普通技術人員更方便地理解本實用新型相對于現有技術的改進之處,本實用新型的一些附圖和描述已經被簡化,并且為了清楚起見,本申請文件還省略了一些其它元素,本領域普通技術人員應該意識到這些省略的元素也可構成本實用新型的內容。