单片机实验系统及其实验方法技术方案

本发明专利技术提供一种单片机实验系统及其实验方法，该系统包括主板和扩展板，主板包括单片机模块、实验模块、采集模块和评价模块，在实验模块和扩展板上设有多个插接端子：单片机模块包括单片机，用于与实验模块和/或扩展板电连接，以构建实验电路；采集模块包括编码芯片以及采集器，采集器用于记录插接端子的连接状态，编码芯片用于为插接端子分别分配编码地址；评价模块包括分别与采集器和编码芯片电性连接的控制芯片，控制芯片根据连接状态和编码地址对实验电路进行评价。本发明专利技术通过实时记录实验电路的插接端子的连接状况和插接情况，并通过对实验电路进行评价，以实现学生对自己搭接的电路进行判断，降低教师的教学负担。降低教师的教学负担。降低教师的教学负担。

【技术实现步骤摘要】
单片机实验系统及其实验方法


[0001]本专利技术涉及电子
，特别涉及一种单片机实验系统及其实验方法。

技术介绍

[0002]随着我国高等职业教育的改革与发展，课程内容的不断创新决定了自制实验仪器设备必然是一项长期的科研任务。
[0003]将微型计算机的主要功能部件如CPU、 RAM、 ROM、中断、定时器/计数器等，集成于一块芯片内，称为单片微型计算机，简称单片机。其在工业控制、智能家电、人工智能、物联网等国民经济各个领域获得广泛应用。如今单片机在全球范围内都炙手可热，各大高校工科类专业都建立了单片机实验室。
[0004]然而传统的单片机实验箱接线复杂，体积较大、携带不便、成本高、更新周期长，实验箱的应用范围仅局限于单片机应用技术课程，未能将涵盖其他专业课程实验内容，缺乏系统性的应用，并且实验箱中各插接端子的接线情况无法做到实时记录，导致无法体现学生在课程中的学习情况，另外，针对学生自主接线的实验电路也无法进行评价，导致学生无法对自己搭接的实验电路进行判断，增加教师的教学负担。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种单片机实验系统及其实验方法，以至少解决上述技术中的不足。
[0006]本专利技术提出一种单片机实验系统，包括主板和扩展板，所述主板包括单片机模块、实验模块以及与所述实验模块和所述单片机模块电性连接的采集模块和评价模块，在所述实验模块和所述扩展板上设有多个插接端子：所述单片机模块包括单片机，用于与所述实验模块和/或所述扩展板电连接，以构建实验电路；所述采集模块包括编码芯片以及采集器，所述采集器用于记录所述插接端子的连接状态，所述编码芯片用于为所述插接端子分别分配编码地址；所述评价模块包括分别与所述采集器和所述编码芯片电性连接的控制芯片，所述控制芯片根据所述连接状态和所述编码地址对所述实验电路进行评价。
[0007]进一步的，所述采集模块还包括时序芯片，所述时序芯片分别连接所述插接端子、所述采集器以及所述控制芯片，且所述时序芯片用于记录所述插接端子的时间数据以及根据所述时间数据、所述连接状态以及所述编码地址生成所述插接端子的连接顺序表，以使所述控制芯片根据所述连接顺序表对所述实验电路进行评价。
[0008]进一步的，所述单片机模块的一端连接有供电电路，所述供电电路包括供电接口、变换器以及恒压恒流组件，所述恒压恒流组件的两端分别连接所述供电接口和所述单片机模块，所述供电接口用于为所述单片机模块供电以及提供下载接口，所述变换器用于根据所述供电接口所传递的电压电流信号输出所述单片机模块所需要的电压调节信息和/或电
流调节信息。
[0009]进一步的，所述恒压恒流组件包括稳压稳流电路，所述稳压稳流电路用于接收所述电压调节信息和/或电流调节信息，并根据所述电压调节信息和/或电流调节信息生成稳压稳流信号。
[0010]进一步的，所述实验模块包括多个实验区域，所述实验区域为数码管电路、显示电路、AD/DA转换电路、按键电路、蜂鸣器电路中任意一种。
[0011]进一步的，所述扩展板包括多个扩展区域，所述扩展区域为矩阵键盘、点阵模块、温控模块、光感模块、热感模块、湿度传感模块、红外模块、无线模块、步进电机控制模块以及超声测距模块中任意一种。
[0012]本专利技术还提出一种单片机实验系统的实验方法，所述单片机实验系统为上述的单片机实验系统，所述单片机实验系统的实验方法包括：当所述单片机实验系统进行实验操作时，实时获取所述插接端子的连接状态、编码地址以及时间数据；当接收到所述单片机实验系统所输出的操作结束信号时，基于所述编码地址确定本次实验操作所使用的实验模块和/或扩展板，并判断所述实验模块和/或扩展板和本次实验操作所对应的实验电路图是否匹配；若所述实验模块和/或扩展板和本次实验操作所对应的实验电路图匹配，则根据所述实验模块和/或扩展板获取对应的评价规则；通过所述连接状态和所述时间数据生成所述插接端子的连接顺序表，并将所述连接顺序表与所述实验电路图进行对比，以得到对应的对比结果；根据所述对比结果和所述评价规则对本次实验操作进行评价，以得到对应的评价结果。
[0013]进一步的，实时获取所述插接端子的连接状态、编码地址以及时间数据的步骤包括：当所述插接端子被插接时，记录所述插接端子的当前插接时间以及编码地址，并将所述插接端子的状态标记为插接状态；将所述当前插接时间和所述插接状态分别进行信号转换，以形成所述插接端子的连接状态和时间数据。
[0014]进一步的，根据所述对比结果和所述评价规则对本次实验操作进行评价，以得到对应的评价结果的步骤包括：逐条检查所述对比结果与所述评价规则中所对应的输出信号是否均相符；若所述对比结果与所述评价规则中所对应的输出信号均相符，则根据所述评价规则中的评分标准生成对应的评价结果。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的单片机实验系统及其实验方法，通过采集器记录插接端子的连接状态，并利用编码芯片为插接端子分配编码地址，利用连接状态和编码地址来模拟出对应的实验电路，并通过控制芯片实现对实验电路的评价，以实现实时记录实验电路的插接端子的连接状况和插接情况，并通过对实验电路进行评价，以实现学生对自己搭接的电路进行判断，降低教师的教学负担。
附图说明
[0016]图1为本专利技术第一实施例中单片机实验系统的整体结构图；图2为本专利技术第一实施例中单片机模块的电路图；图3为本专利技术第二施例中的单片机实验系统的实验方法的流程图；图4为图3中步骤S101的详细流程图；图5为图3中步骤S105的详细流程图；图6为本专利技术第三实施例中的计算机的结构框图。
[0017]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0018]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0019]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0020]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0021]实施例一请参阅图1，所示为本专利技术第一实施例中的单片机实验系统，包括主板10和扩展板30，所述主板10包括单片机模块11、实验模块12以及与所述实验模块12和所述单片机模块11电性连接的采集模块13和评价模块14，在所述实验模块12和所述扩展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单片机实验系统，其特征在于，包括主板和扩展板，所述主板包括单片机模块、实验模块以及与所述实验模块和所述单片机模块电性连接的采集模块和评价模块，在所述实验模块和所述扩展板上设有多个插接端子：所述单片机模块包括单片机，用于与所述实验模块和/或所述扩展板电连接，以构建实验电路；所述采集模块包括编码芯片以及采集器，所述采集器用于记录所述插接端子的连接状态，所述编码芯片用于为所述插接端子分别分配编码地址；所述评价模块包括分别与所述采集器和所述编码芯片电性连接的控制芯片，所述控制芯片根据所述连接状态和所述编码地址对所述实验电路进行评价。2.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于，所述采集模块还包括时序芯片，所述时序芯片分别连接所述插接端子、所述采集器以及所述控制芯片，且所述时序芯片用于记录所述插接端子的时间数据以及根据所述时间数据、所述连接状态以及所述编码地址生成所述插接端子的连接顺序表，以使所述控制芯片根据所述连接顺序表对所述实验电路进行评价。3.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于，所述单片机模块的一端连接有供电电路，所述供电电路包括供电接口、变换器以及恒压恒流组件，所述恒压恒流组件的两端分别连接所述供电接口和所述单片机模块，所述供电接口用于为所述单片机模块供电以及提供下载接口，所述变换器用于根据所述供电接口所传递的电压电流信号输出所述单片机模块所需要的电压调节信息和/或电流调节信息。4.根据权利要求3所述的单片机实验系统，其特征在于，所述恒压恒流组件包括稳压稳流电路，所述稳压稳流电路用于接收所述电压调节信息和/或电流调节信息，并根据所述电压调节信息和/或电流调节信息生成稳压稳流信号。5.根据权利要求1所述的单片机实验系统，其特征在于，所述实验模块包括多个实验区域，所述实验区域为数码管电路、显示电路、AD/DA转换电路、按键电路、蜂鸣器电路中任意一种。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡蓉，
申请(专利权)人：江西工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：