[实用新型]单片机互动教学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单片机互动教学系统，属于教学仪器技术领域，可广泛应用于《单片机原理及应用》及其相关课程的教学中。

背景技术

目前高校《单片机原理及应用》课程，一般采用理论课堂教学和实验教学不同步的教学方式，以课堂教学为主、实验教学为辅，这种教学方式效果不是很好。随着高校实践教学改革的发展，如何利用现代化教育技术，把课堂教学和实验教学有机结合，最大限度地提高学生动手能力和创新能力，成为高校研究主要内容。为此研制开发了一种单片机互动教学系统，很好地解决了上述问题。该系统既保留了原有教学思想和理念，又发挥了同步教学互动系统的优势，把课堂教学和实验教学真正融为一体。借助现代化的计算机技术和网络技术，增加了教师和学生间的互动，实现了课堂教学和实验教学的同步进行，达到了较好的教学效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能克服上述缺陷、使理论课堂教学和实验教学能够同步、教师与学生之间可以互动的单片机互动教学系统。其技术方案为：

包括教师端设备、多套学生端设备和交换机，其中教师端设备包括教师端主机以及与教师端主机连接的投影仪、视频头和音频头，每套学生端设备包括学生端微机以及与学生端微机连接的视频头、音频头和示波器，其特征在于：在教师端设备及每套学生端设备均增设一套多功能单片机实验装置，每套多功能单片机实验装置均包括电源系统、MCS-51主板、MCS-96主板、8086/8088主板、外部数据存储器扩展电路、继电器及驱动电路、步进电机及驱动电路、I/O口扩展并行输入输出电路、键扫显示控制电路、A/D转换电路、D/A转换器电路、8253定时/计数器电路、8255并行I/O口扩展电路和CPU选择开关电路，其中MCS-51主板、MCS-96主板和8086/8088主板经CPU选择开关电路接外部数据存储器扩展电路、继电器及驱动电路、步进电机及驱动电路、I/O口扩展并行输入输出电路、键扫显示控制电路、A/D转换电路、D/A转换器电路、8253定时/计数器电路和8255并行I/O口扩展电路，电源系统分别提供+5V、-5V、+12V、-12V直流电源。

本实用新型与现有技术相比，其优点是：

1、实现了课堂教学和实验教学同步进行，信息可在教师端设备和学生端设备之间传输。教师端可看到每个学生端的信息，学生端也能看到教师端的信息。

2、上述多功能单片机实验装置中的实验内容，均为模块化电路，每个单元独立设计、互不干预，又可灵活组合，自由开发，所有总线接口均使用扁平电缆连接，让学生通过理论学习，独立设计该接口器件的应用电路。

3、本实验装置中的部分模块，具有智能检测与控制状态，在此状态下无须连接实验导线，运行自检程序即可对实验系统各接口项目进行全面扫描，为实验系统的管理与维护提供了方便。

4、实验装置采用多CPU兼容技术，把不同类型CPU的三总线浓缩与合成，形成完全混为一体的通用型单片机仿真实验系统，配备了CPU选择开关电路，简化了不同类型CPU选择操作。

附图说明

图1是本实用新型实施例的构成框图。

图2是多功能单片机实验装置的结构框图。

图3是外部数据存储器扩展电路原理图。

图4是继电器及驱动电路原理图。

图5是步进电机及驱动电路原理图。

图6是I/O口扩展并行输入输出电路原理图。

图7是键扫显示控制电路原理图。

图8是A/D转换电路原理图。

图9是D/A转换电路原理图。

图10是8253定时/计数器电路原理图。

图11是8255并行I/O口扩展电路原理图。

图12是CPU选择开关电路图。

图中：1、多功能单片机实验装置 2、投影仪 3、视频头 4、教师端主机 5、音频头6、交换机 7、学生端微机 8、音频头 9、示波器 10、视频头 11、电源系统 12、MCS-51主板 13、MCS-96主板 14、8086/8088主板 15、CPU选择开关电路 16、外部数据存储器扩展电路 17、继电器及驱动电路 18、步进电机及驱动电路 19、I/O口扩展并行输入输出电路 20、键扫显示控制电路 21、A/D转换电路 22、D/A转换电路 23、8253定时/计数器电路 24、8255并行I/O口扩展电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。