[实用新型]一种模块化单片机综合开发实验箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模块化单片机综合开发实验箱，属于教学仪器的技术领域。

背景技术

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O端口、中断系统和定时器/计时器等电子元件(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。如今单片机已经渗透到我们生活的各个领域，起着不可替代的作用，所以对于单片机相关知识的学习和掌握变得非常重要，而做单片机实验是单片机学习中尤为重要的一部分。

对于以往的单片机实验箱，大多采用一体化设计，在实验中，实验者需要在一整块大电路板上进行多种操作，需要外接大量导线，容易接线错误的同时，操作也较为复杂，不利于实验者理解单片机的工作方式和各个模块的之间的控制通信；而且，由于单片机的IO口有限，在同一电路板上能涉及到的实验内容非常有限；另外，传统的单片机实验箱需要外带演示的时候也不方便。针对单片机试验箱的上述不足，现有的解决方法是将单片机进行模块化，可拆卸的安装在单片机总模块上，从而提高单片机实验箱使用的的灵活性；但是，此种设计的单片机试验箱大多是采用香蕉插头或者牛角插头，与单片机总模块连接，连接的时候不方便，反复拔插的插头和插口容易损坏，而且，单片机模块都是一块小电路板，要想将小电路板上的插头插到另一块板子上，很难对准。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种模块化单片机综合开发实验箱，该试验箱通过在母电路板的凹槽中设置凸起弹片，在子电路板的边缘设置有与凸起弹片相应的缺口，子电路板嵌入设置在所述凹槽内，凸起弹片卡入所述缺口内与所述金属片连接；不仅克服了传统单片机综合开发实验箱小电路板安装时难对准的缺陷，而且有效避免了反复拔插的插头和插口容易损坏的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种模块化单片机综合开发实验箱，包括箱体、母电路板和子电路板；所述母电路板设置有多个与子电路板大小相应的凹槽，所述凹槽的侧壁上设置有凸起弹片，所述凸起弹片之间通过母电路板上网络铜膜连接；子电路板的边缘设置有与凸起弹片相应的缺口，缺口内设置有与网络铜膜相连的金属片；子电路板嵌入设置在所述凹槽内，凸起弹片卡入所述缺口内与所述金属片连接；所述母电路板和子电路板设置在箱体内。

此处的网络铜膜相当于总线，将每个实验模块做成可拆卸的子电路板，每个子电路板可以在母电路板上自由拔插更换位置，母电路板的各个凸起弹片已通过网络铜膜相互连接，无需外接总线，省去了连接线的繁杂，不仅生产成本低，而且利于提高实验效果，便于操作，易于操作者理解。

根据本实用新型优选的，所述凸起弹片是铜凸起弹片，所述铜凸起弹片两两连接。铜质的导电性良好，韧性也好，这样可以保证母电路板和子电路板之间接触紧密，不虚接；避免给使用者带来不必要的麻烦；两两连接保证了任意两个凸起弹片都能单独实现连通，提高了实验箱使用的方便和灵活性。

根据本实用新型优选的，所述凹槽的个数是4个。这样不仅使得母电路板的空间得到了充分合理的利用，而且还可以满足使用者做各种实验的要求，不用在试验中重新插拔子电路板。

根据本实用新型优选的，所述子电路板包括核心子板(MCU)、并行IO扩展子板(PIO)、存储器与实时时钟扩展子板(Memory&RTC)、矩阵键盘与LED数码管显示扩展子板(Key&LED)；所述核心子板上设置有CPU座、晶振插座和输出电压是+5V、-5V、+12V的电源转换电路；所述并行IO扩展子板(PIO)包括74LS373扩展并行IO口、74LS164和74LS164串行转并行IO口、PCF8574I2C转并行IO口、8255扩展并行IO口、8位拨码开关IO信号输入电路、8位LED IO信号输出、3×4红绿黄三色LED交通信号灯指示电路。此处设计的优势在于，核心子板可以接多种型号单片机，和多种晶振，也可以连接仿真器进行调试；+5V，-5V，+12V电压可满足在箱体外做实验时的需要。

根据本实用新型进一步优选的，所述存储器与实时时钟扩展子板(Memory&RTC)包括存储器(Memory)和实时时钟(RTC)；所示存储器(Memory)包括RAM 62256、程序存储器EEPROM W27C512、串行E2PROM 24C02、SD卡接口、接触式IC卡接口；所述存储器与实时时钟扩展子板(Memory&RTC)包括并行接口的DS12887芯片和串行接口的PCF8563。