一种教学用移位寄存器电路实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种教学用移位寄存器电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线；所述面板集成了发光二极管单元、时钟信号单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述芯片引脚标识板包括74LS194和74LS165芯片引脚标识板。该实验装置使用灵活、易于实现，使用者可通过香蕉头连接线将各功能单元连接成移位寄存器芯片测试电路，结合芯片引脚标识板进行移位寄存器芯片的功能验证与演示；该实验装置采用了大尺寸的元器件及其标识图，具有良好的课堂演示功能，是师生互动的良好实验载体，便于在高校课堂上推广使用，具有广阔的应用前景。

An Experimental Device of Shift Register Circuit for Teaching

【技术实现步骤摘要】
一种教学用移位寄存器电路实验装置
本专利技术涉及电子
，具体涉及一种教学用移位寄存器电路实验装置。
技术介绍
《数字电子技术基础》这门课是高校电子科学与技术、电子信息工程和通信工程等电子类专业，以及计算机科学与技术、物联网工程和物理学等非电子类专业的专业基础必修课，在整个人才培养体系中起到重要的作用，为后续数字系统设计、单片机、计算机组成原理、集成电路设计等课程的学习打下良好的基础。移位寄存器作为重要的时序逻辑电路，是《数字电子技术基础》这门课程的核心内容之一，教学中重点讲解一些移位寄存器芯片：74LS194和74LS165。移位寄存器电路这部分知识掌握的牢固与否直接影响到后续内容的学习效果。目前，各高校电类专业的实验条件较好，都配有数字电路专业实验室。但是，现有的高校课程体系中，本门课均采用“理论课+实验课”的授课模式，即先在多媒体教室中进行理论教学，然后在专业实验室进行实验教学。《数字电子技术基础》是一门实践性很强的课程，如果在理论教学中一味地进行知识灌输，学生的学习效果会很差。如果在教学过程中穿插实验演示，又存在诸多问题。例如，专业实验室中的实验设备要么是占地面积很大的大型实验平台，要么是比较笨重的实验箱。对于大型的实验平台是无法移动到普通的多媒体教室中进行上课演示的。对于实验箱，由于体积较小，而包含的功能单元却很多，这导致元件密度很大，LED、数码管、开关等均使用小尺寸元器件。实验演示时也仅仅是前两排学生能看清楚，后面的学生很难看清楚实验过程及结果。同时，实验箱的供电均采用220V交流电，可移动性较差。另外，如果要把实验箱正面朝向学生进行课堂演示，实验箱上的翻盖会挡住学生的视线，演示起来很不方便。对于计算机科学与技术、物联网工程和物理学等非电子类专业，情况同样不容乐观。对于一些实验条件较差的高校，由于非电类专业不具备专业的实验室，本门课的实验往往采用基于计算机的EDA仿真来完成相关实验教学。这种情况对于计算机类的专业最为普遍。最终导致学生的学习体验较差，教师在知识点的讲解上缺乏直观性，授课氛围较沉闷。根据麦克斯等权威机构对高校学生课程学习的问卷调查显示，学生往往对互动性强的上课方式以及实验演示类的课程最感兴趣，听课时精力最为集中。而对于那些PPT灌输式教学往往提不起精神。针对《数字电子技术基础》这门课授课过程中遇到的问题，即无法使用硬件设备在理论课上方便地进行移位寄存器电路功能演示，本专利技术提供了一种便于课堂教学演示的移位寄存器电路实验装置，用于对移位寄存器芯片进行功能测试。该装置既是移位寄存器电路实验演示的教学仪器，同时也是进行师生互动的良好载体，对课堂教学起到积极的示范性作用，能够提高学生的课堂注意力与学习主动性，具有良好的推广及使用前景。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，提高课堂授课质量，本专利技术提出了一种教学用移位寄存器电路实验装置，本专利技术所采取的技术方案如下：一种教学用移位寄存器电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线；所述面板集成了发光二极管单元、时钟信号单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述芯片引脚标识板包括74LS194芯片引脚标识板和74LS165芯片引脚标识板；所述发光二极管单元由发光二极管、电阻和香蕉头插座构成，发光二极管的阴极通过电阻与UPS单元的地端口相连，发光二极管阳极与香蕉头插座相连；所述时钟信号单元由时钟信号电路板和香蕉头插座构成，时钟信号电路板上有3个焊盘，其中标号为“Vcc”和“GND”的焊盘通过飞线分别焊接到UPS单元的电源端口和接地端口，另外一个焊盘“CP”通过飞线焊接到香蕉头插座“CP1”和“CP2”；所述芯片测试单元由锁紧座和香蕉头插座构成，锁紧座的引脚与香蕉头插座相连；所述逻辑电平单元由单刀双掷开关、香蕉头插座和排阻构成，单刀双掷开关一侧的输入端与UPS单元的地端口相连，另外一侧的输入端通过排阻与UPS单元的电源输出端口相连，单刀双掷开关的中间输出端与香蕉头插座相连；所述UPS单元由5V电源插座、UPS电源模块、锂电池、电源开关和香蕉头插座构成，5V电源插座的正极和负极与UPS电源模块的电源输入端口相连，锂电池的正极和负极与UPS电源模块的电池端口相连，UPS电源模块的输出端正极通过电源开关与香蕉头插座相连，为整个实验装置供电，UPS电源模块的输出端负极与香蕉头插座相连，作为整个实验装置的接地端。优选地，所述底座是由单层亚克力板构成的长方体结构，所述面板为单层亚克力板并通过长杆螺丝固定于所述底座上；所述底座和面板长60厘米，宽45厘米。优选地，所述发光二极管的直径为1厘米，发光颜色为红色。优选地，所述时钟信号输出频率为0.5Hz～20Hz，通过电位器实现输出频率连续可调。优选地，在所述芯片测试单元进行芯片测试时需要使用相应芯片的引脚标识板。优选地，所述锂电池型号为14500锂电池。优选地，所述香蕉头连接线两端各有一个插头，所述插头由塑料手柄和金属莲花头构成，所述金属莲花头的直径和所述香蕉头插座的内孔直径均为2毫米，所述塑料手柄的顶部带有内径为2毫米的插孔。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术中对不同型号移位寄存器芯片的测试是通过在芯片测试单元应用相应型号的芯片引脚标识板实现的，芯片引脚标识板能够清晰地确定芯片引脚功能，一套装置便可实现不同型号芯片的测试，通用性强。2.本专利技术的功能单元丰富，易于实现，使用者可通过香蕉头连接线将各功能单元连接来完成不同型号的移位寄存器芯片的测试，使用灵活。3.本专利技术的底座、面板和芯片引脚标识板均采用亚克力板制作，具有耐候性及耐酸碱性良好，抗冲击力强、易清洁和绝缘性良好等优势，并且造价低，性价比高。4.本专利技术中底座和面板长为60厘米，宽为45厘米，面板上每一个单元都印刷有相应芯片或者元件的大尺寸标识图，面板上的发光二极管的直径为1厘米，上述独特的大尺寸设计使本专利技术具有良好的课堂演示功能，是师生互动的良好实验载体，方便在高校课堂上推广使用，具有广阔的使用价值和应用前景。附图说明图1为本专利技术中底座的示意图；图2为本专利技术中面板的结构图；图3为本专利技术中面板上各个单元的电路图；图4为本专利技术中时钟信号电路板示意图；图5为本专利技术中74LS194芯片引脚标识板；图6为本专利技术中74LS165芯片引脚标识板；图7为本专利技术中测试74LS194芯片的电路图；图8为本专利技术中测试74LS165芯片的电路图。附图标记：101-发光二极管单元，102-时钟信号单元，103-芯片测试单元，104-逻辑电平单元，105-UPS单元，201-时钟信号电路板，202-螺丝孔位，203-元器件焊接区域，204-印刷导线，205-焊盘。具体实施方式为了便于技术人员理解本专利技术的技术方案，现结合说明书附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。一种教学用移位寄存器电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线。所述底座的结构示意图如图1所示，底座是由厚度为3毫米的亚克力板制作的“盒状”长方体，其长度为60厘米，宽度为45厘米，高度为5厘米。所述面板的结构图如图2所示，也是用厚度为3毫米的亚克力板制作，在面板和底座的4个角上各有一个螺丝孔位，且上下对齐，便于把面板通过长杆螺丝固定在底座上。底座的一个重要作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学用移位寄存器电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线，其特征在于：所述面板集成了发光二极管单元、时钟信号单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述发光二极管单元由发光二极管、电阻和香蕉头插座构成，发光二极管的阴极通过电阻与UPS单元的地端口相连，发光二极管的阳极与香蕉头插座相连；所述时钟信号单元由时钟信号电路板和香蕉头插座构成，时钟信号电路板上有3个焊盘，其中标号为“Vcc”和“GND”的焊盘通过飞线分别焊接到UPS单元的电源端口和接地端口，另外一个焊盘“CP”通过飞线连接香蕉头插座“CP1”和“CP2”；所述芯片测试单元由锁紧座和香蕉头插座构成，锁紧座的引脚与香蕉头插座相连；所述逻辑电平单元由单刀双掷开关、香蕉头插座和排阻构成，单刀双掷开关一侧的输入端与UPS单元的地端口相连，另外一侧的输入端通过排阻与UPS单元的电源输出端口相连，单刀双掷开关的中间输出端与香蕉头插座相连；所述UPS单元由5V电源插座、UPS电源模块、锂电池、电源开关和香蕉头插座构成，5V电源插座的正极和负极与UPS电源模块的电源输入端口相连，锂电池的正极和负极与UPS电源模块的电池端口相连，UPS电源模块的输出端正极通过电源开关与香蕉头插座相连，为整个实验装置供电，UPS电源模块的输出端负极与香蕉头插座相连，作为整个实验装置的接地端。...

【技术特征摘要】
1.一种教学用移位寄存器电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线，其特征在于：所述面板集成了发光二极管单元、时钟信号单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述发光二极管单元由发光二极管、电阻和香蕉头插座构成，发光二极管的阴极通过电阻与UPS单元的地端口相连，发光二极管的阳极与香蕉头插座相连；所述时钟信号单元由时钟信号电路板和香蕉头插座构成，时钟信号电路板上有3个焊盘，其中标号为“Vcc”和“GND”的焊盘通过飞线分别焊接到UPS单元的电源端口和接地端口，另外一个焊盘“CP”通过飞线连接香蕉头插座“CP1”和“CP2”；所述芯片测试单元由锁紧座和香蕉头插座构成，锁紧座的引脚与香蕉头插座相连；所述逻辑电平单元由单刀双掷开关、香蕉头插座和排阻构成，单刀双掷开关一侧的输入端与UPS单元的地端口相连，另外一侧的输入端通过排阻与UPS单元的电源输出端口相连，单刀双掷开关的中间输出端与香蕉头插座相连；所述UPS单元由5V电源插座、UPS电源模块、锂电池、电源开关和香蕉头插座构成，5V电源插座的正极和负极与UPS电源模块的电源输入端口相连，锂电池的正极和负极与UPS电源模块的电池端口相连，UPS电源模块的输出端正极通过电源开关与香蕉头插座相连，为整个实验装置供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭立强，刘恋，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32