一种用于教学的Microbit扩展板制造技术

本申请公开了一种用于教学的Microbit扩展板，包括Microbit插口、14个扩展接口、I2C总线接口、2路步进电机接口、4路直流电机接口、8路舵机接口、蜂鸣器、5V对外供电接口、电源指示灯、Type

【技术实现步骤摘要】
一种用于教学的Microbit扩展板


[0001]本申请涉及教育机器人配套设备
，特别是涉及一种一种用于教学的Microbit扩展板。

技术介绍

[0002]Microbit是英国广播公司(BBC)推出的可编程微型电脑，该设备和信用卡的大小差不多(4cm x 5cm)，上面嵌有25颗红色LED，用以显示讯息和图案，还有两个可编程按钮、集成了加速计和磁力计等功能。另外更有低功耗蓝牙、无线电收发、电池接口、microUSB插口和5个I/O环供外接设备扩展使用，主要用于青少年编程教育。
[0003]目前，市面上的Microbit开发板用于编程教育的产品具有以下问题：1、Microbit采用金手指接口，与树莓派、Arduino开发板常用的杜邦线不兼容，且接线容易出现接触不良、松动等问题；2、Microbit引脚无法直接驱电机等大电流外设，需要另外接电机驱动模块，对初学者不是很方便；3、已有扩展板接口数量少，对Microbit引脚资源利用不够充分，不能满足开发使用需求。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种用于教学的Microbit扩展板，与Microbit开发板连接，所述扩展板包括Microbit插口、14个扩展接口、I2C总线接口、UART串行接口、2路步进电机接口、4路直流电机接口、8路舵机接口、蜂鸣器、5V对外供电接口、电源指示灯、Type
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C充电接口、18650可充电电池接口、RGB全彩LED灯、扩展板电源开关；
[0006]所述Microbit插口与Microbit开发板电连接，并对Microbit开发板进行供电；
[0007]所述14个扩展接口，用于连接各种类型的传感器或其他元器件；
[0008]所述I2C总线接口与Microbit开发板电连接，为扩展板提供I2C通信接口；
[0009]所述UART串行接口与Microbit开发板电连接，为扩展板提供UART通信接口；
[0010]所述2路步进电机接口与Microbit开发板电连接，产生PWM信号，对扩展板上的步进电机进行驱动和控制；
[0011]所述4路直流电机接口与Microbit开发板电连接，产生PWM信号，对扩展板上的直流电机进行驱动和控制；
[0012]所述8路舵机接口与Microbit开发板电连接，产生PWM信号，对扩展板上的舵机进行驱动和控制；
[0013]所述18650可充电电池接口与扩展板电路、蜂鸣器、电源指示灯连接，并将3.7V电压升压到5V对外进行供电；
[0014]所述RGB全彩LED灯与Microbit开发板电连接，可对光源进行编程；
[0015]所述扩展板电源开关与18650可充电电池接口、扩展板电路连接，可控制整个扩展板是否接通电源。
[0016]可选地，所述Microbit插口可与Microbit开发板的金手指进行连接。
[0017]可选地，所述14个扩展接口为XH2.54端子。
[0018]可选地，所述扩展板集成了2路步进电机接口、4路直流电机接口及8路舵机接口。
[0019]可选地，所述2路步进电机接口、4路直流电机接口、8路舵机接口等14路PWM电路采用PCA9685PW芯片产生PWM信号。
[0020]可选地，所述2路步进电机接口、4路直流电机接口采用AT8237驱动芯片实现H桥控制。
[0021]可选地，所述18650可充电电池接口的输出电压为3.7V，容量3200mAh。
[0022]可选地，所述RGB全彩LED灯为WS2812B智能外控集成光源。
[0023]本申请提供了一种Microbit的接口扩展和电池供电方案，该方案为：通过18650可充电电池为扩展板供电，并通过Microbit插口为Microbit开发板供电，解决了Microbit工作时被充电线限制范围的问题。
[0024]本申请通过保险丝盒肖基二极管对扩展板采取多重保护措施，提高了电路的安全性，延长了产品的使用寿命。
[0025]本申请利用PCA9685PW芯片产生14路PWM信号，包括2路步进电机接口、4路直流电机接口和8路舵机接口，其中2路步进电机和4路直流电机接口利用驱动芯片AT8237实现H桥控制，解决了PWM输出接口和舵机接口不足的问题，同时节省了对Microbit开发板接口的占用率，增加了可扩展硬件外设的数量。
[0026]本申请利用18650可充电电池接口和锂电保护电路对扩展板和开发板稳定供电，使用户开发时更容易上手。
[0027]根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0028]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0029]图1是根据本申请一个实施例的用于教学的Microbit扩展板的尺寸图；
[0030]图2是图1所示用于教学的Microbit扩展板的电路接口示意图；
[0031]图3是Microbit插口与Microbit开发板的连接方式示意图；
[0032]图4是14路PWM电路接口示意图；
[0033]图5是I2C总线接口和UART串行接口示意图；
[0034]图6是18650可充电电池接口的电路示意图；
[0035]图7是扩展板电源开关的电路示意图；
[0036]图8是锂电保护电路的示意图；
[0037]图9是RGB全彩LED灯电路示意图。
[0038]附图标记：
[0039]Microbit插口
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1；扩展接口
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2；I2C总线接口
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3；UART串行接口
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4；2路步进电机接口
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5；4路直流电机接口
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6；8路舵机接口
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7；蜂鸣器
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8；5V对外供电接口
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9；电源指示灯
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10；
Type
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C充电接口
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11；18650可充电电池接口
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12；RGB全彩LED灯
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13；扩展板电源开关
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14。
具体实施方式
[0040]图1是根据本申请一个实施例的用于教学的Microbit扩展板的尺寸图。如图1所示，本技术提供了一种用于教学的Microbit扩展板，该扩展板可以与Microbit开发板连接，扩展板电路示意图如图2所示。
[0041]所述扩展板包括Microbit插口1、14个扩展接口2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于教学的Microbit扩展板，用于与Microbit开发板连接，其特征在于，包括：Microbit插口、14个扩展接口、I2C总线接口、UART串行接口、14路PWM电路接口、蜂鸣器、5V对外供电接口、电源指示灯、Type
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C充电接口、18650可充电电池接口、RGB全彩LED灯和扩展板电源开关；所述Microbit插口与Microbit开发板电连接，并对Microbit开发板进行供电；所述14个扩展接口，用于连接传感器；所述I2C总线接口与Microbit开发板电连接，用于提供I2C通信接口；所述UART串行接口与Microbit开发板电连接，用于提供UART通信接口；所述14路PWM电路接口采用PCA9685PW芯片产生PWM信号，用于对电机进行驱动和控制；所述18650可充电电池接口与蜂鸣器、电源指示灯连接，将3.7V电压升压到5V对外进行供电；所述RGB全彩LED灯与Microbit开发板电连接，用于对光源进行编程实现呼吸灯和流水灯；所述扩展板电源开关与18650可充电电池、Microbit开发板电路连接，用于控制整个扩展板电源的接通或断开。2.根据权利要求1所述的用于教学的Microbit扩展板，其特征在于，所述14路PWM电路接口包括2路步进电机接口、4路直流电机接口和8路舵机接口；所述2路步进电机接...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪晨晓，张振凯，
申请(专利权)人：北京萝卜特甜教育科技有限公司，
类型：新型
国别省市：