本发明专利技术提供一种便携式电子技术实验箱，该实验箱体积小巧、升级性好、兼容性强、用途广泛，既满足了电子技术基础实验课程的需要，又可以作为学生自主创新实践的实验平台，为学生参加科技创新和电子设计竞赛提供良好的实验环境。包括一块主板、两块子板、实验箱箱体和电源模块。其中主板包括数码管、拨码开关、指示灯、逻辑笔、总开关、直流电压及短路报警、扩展接线、脉冲信号源、单脉冲、固定阻容、报警电路、A/D及D/A转换、面包板等模块。两块子板分别是单片机系统板和可编程片上系统板。单片机系统板的大小与一块面包板的大小一致，以便拆卸替换。可编程片上系统板的引入实现了在线编程，增强了实验箱的灵活性与便捷性。两块子板的引入使实验箱升级成高性能的单片机系统实验箱。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种便携式电子技术实验箱，属于电子
技术介绍
随着科技的发展，电子技术在生产和研究活动中的重要作用愈发凸显。电子技术实验设备装置，即模拟电子技术、数字电子技术实验箱，是各大高校实施电子技术实践教学和学生创新的重要实验装置。目前各大高等院校广泛使用的电子技术实验箱是针对电子技术基础课程的实验内容设计而成。该类实验箱有三个显著缺陷:一是实验箱的设备功能单一，拓展、创新性能弱；二是不同厂家实验箱的电路板不能相互转换和连接，尺寸、接口、性能难以兼容；三是箱体体积太大，既不美观，也不便于移动携带。
技术实现思路
本专利技术提供一种便携式电子技术实验箱，该实验箱体积小巧便于移动和携带，功能齐全，且采用模块化设计，兼容性及扩展性好。该电子技术实验箱包括:箱体、主板、电源模块和两块子板。所述两块子板分别为单片机系统板和可编程片上系统板。所述电源模块固定在箱体底部的内表面，其接线插头由箱体后侧的交流电源接口引出。所述主板固定在箱体内部，其四周均与箱体的内表面固接。所述主板包括子板区、位于子板区上方的显示区，位于子板区左侧的电源区，位于子板区下方的功能模块区和位于子板区右侧的扩展接线模块。所述子板区依据具体实验需要选择放置面包板、单片机系统板或可编程片上系统板。所述显示区内包括数码管模块、逻辑电平指示模块、拨码开关和逻辑笔模块。所述电源区内包括电源总开关和直流电源及短路报警模块，其中直流电源及短路报警模块与电源模块相连。所述功能模块区内包括脉冲信号源模块、单脉冲模块、固定阻容模块、报警电路模块和A/D和D/A转换模块。所述主板上的所有模块均能独立工作。所述数码管模块用以实现数码管显示实验。所述逻辑电平指示模块采用指示灯来表示被测信号的逻辑状态。所述逻辑笔模块采用不同颜色的指示灯来表示数字电平的高低。所述直流电源及短路报警模块将外部电源转换为满足实验箱功率要求的直流电源。并提供限流保护电路和短路报警电路。所述扩展接线模块用于提供对外的扩展接口。所述脉冲信号源模块用于提供频率可调的方波信号源。所述单脉冲模块提供单次上升沿和下降沿。所述固定阻容模块提供两个以上具有固定电阻值的电阻和固定电容值的电容。所述单片机系统板包括供电模块A、液晶显示模块、蜂鸣器模块、JTAG接口、RS232接口 A、单片机芯片、扩展I/O接口 A、EEPROM模块和键盘模块。所述可编程片上系统板包括液晶显示接口、RS232接口 B、扩展I/O接口 B、供电模块B、程序下载模块、可编程片上芯片、自定义模块和电容屏模块。所述自定义模块提供对外的接口。所述箱体的尺寸为长230_、宽230_、高100mm。主板的尺寸为长230_、宽230_。子板区的尺寸为:长165mm、宽108mm。单片机系统板的尺寸为长165mm、宽54mm。可编程片上系统板的尺寸为长165mm、宽108mm。所述单片机系统板中的单片机芯片的型号为MSP430F149芯片。所述可编程片上系统板中的可编程片上芯片的型号为CY8C55芯片。所述主板、单片机系统板和可编程片上系统板上都预留有接插口，通过扁平电缆能够实现单片机芯片、可编程片上芯片对主板上数码管模块、报警模块、A/D及D/A转换模块的控制。所述单片机系统板上，在固定单片机芯片区域的四周固定有排针，安装单片机芯片时直接通过其芯片四周的排母与排针配合。所述供电模块A和主板上均设置有USB接口，所述主板能够通过USB连接对单片机芯片和可编程片上芯片供电。有益效果(I)该实验箱功能齐全、扩展性及兼容性强:拥有单片机系统板和可编程片上系统板两大编程模块，同时基于可拆卸替换的模块化思想，提供用户自定义的实验区，实现单片机系统板、可编程片上系统板和面包板模块的自由更换，既满足了电子技术基础课程实验的需要，又可以作为学生自主创新实践的平台。(2)本专利技术的便携式实验箱体积小巧、便于移动和携带，既可满足电子技术课程教学实践的需求，又可以帮助使用者提高创新能力，从而为使用者准备实验带来了方便。(3)为方便该实验箱在实验室外使用，通过固定阻容模块分别提供一系列实验常用的固定电阻及固定电容，方便使用者从主板上直接获取常用阻容值，免去了额外准备电阻电容进行实验的烦恼。(4)为提高该实验箱的可靠性，在子板的供电模块上设计有USB接口，可以采用直接与主板的USB接口连接实现对子板的供电，防止采用电源线连接时造成的电压不稳；同时在单片机系统板上安装单片机芯片时，直接通过其芯片四周的排母与子板上的排针配合，在不影响板上其他模块正常工作的情况下直接更换单片机芯片，防止单片机芯片烧坏时，对整个系统板造成影响。附图说明图1为实验箱箱体的结构示意图；图2为主板的结构示意图；图3为MSP430子板的结构示意图；图4为PSoC5子板的结构示意图；其中，1-箱体、2-主板、3-交流电源接口、4-电源模块、5-数码管模块、6-逻辑电平指示模块、7-拨码开关、8-逻辑笔模块、9-电源总开关、10-直流电源及短路报警模块、11-子板区、12-扩展接线模块、14-脉冲信号源模块、15-单脉冲模块、16-固定阻容模块、17-报警模块、18-A/D和D/A转换模块、19-供电模块A、20-液晶显示模块、21-蜂鸣器模块、22-JTAG 接口、23-RS232 接口 A、24-MSP430F149 芯片、25-扩展 I/O 接口 A、26_EEPR0M 模块、27-键盘模块、28-液晶显示接口、29-RS232接口 B、30_扩展I/O接口 B、31_供电模块B、32-程序下载模块、33-CY8C55芯片、34-自定义模块、35-电容屏模块。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。本实施例提供一种便携式电子技术实验箱，该实验箱体积小巧便于移动和携带，功能齐全，且采用模块化设计，兼容性及扩展性好。所述实验箱包括箱体1、电源模块4、主板2和两块子板。本实施例中的两块子板分别为MSP430子板和PSoC5子板。其中箱体I为方形结构，如图1所示，其尺寸为长230mm、宽230mm、高100mm。主板2固定在箱体I内部，电源模块4固定在箱体I底部的内表面，电源模块4用于将市电转换成±5V、土 12V直流电压，为主板2及两个子板供电。电源模块4的接线插头由箱体I后侧的交流电源接口 3引出。主板2的尺寸为长230mm、宽230mm，主板2固定在箱体I中间片上的位置，其四周均与箱体I的内表面固接。主板2包括子板区、位于子板区上方的显示区，位于子板区左侧的电源区，位于子板区下方的功能模块区和位于子板区右侧的扩展接线模块12。其中子板区的尺寸为:长165mm、宽108mm。子板区依据具体实验需要选择放置面包板、MSP430子板或PSoC5子板。显示区内包括数码管模块5、逻辑电平指示模块6、拨码开关7和逻辑笔模块8。电源区内包括总开关9和直流电源及短路报警模块10，所述直流电源及短路报警模块10与箱体I内的电源模块4相连,从而为主板2供电。功能模块区内包括脉冲信号源模块14、单脉冲模块15、固定阻容模块16、报警电路模块17和A/D和D/A转换模块18。所述主板2上的各个模块相互独立，能够独立工作。其中数码管模块5用以满足数字式秒表电路设计等数码管显示实验的需要。逻辑电平指本文档来自技高网...
【技术保护点】
便携式电子技术实验箱，其特征在于，包括：箱体（1）、主板（2）、电源模块（4）和两块子板；所述两块子板分别为单片机系统板和可编程片上系统板；所述电源模块（4）固定在箱体（1）底部的内表面，其接线插头由箱体（1）后侧的交流电源接口（3）引出；所述主板（2）固定在箱体（1）内部，其四周均与箱体（1）的内表面固接；所述主板（2）包括子板区（11）、位于子板区（11）上方的显示区，位于子板区（11）左侧的电源区，位于子板区（11）下方的功能模块区和位于子板区（11）右侧的扩展接线模块（12）；所述子板区（11）依据具体实验需要选择放置面包板、单片机系统板或可编程片上系统板；所述显示区内包括数码管模块（5）、逻辑电平指示模块（6）、拨码开关（7）和逻辑笔模块（8）；所述电源区内包括电源总开关（9）和直流电源及短路报警模块（10），其中直流电源及短路报警模块（10）与电源模块（4）相连；所述功能模块区内包括脉冲信号源模块（14）、单脉冲模块（15）、固定阻容模块（16）、报警电路模块（17）和A/D和D/A转换模块（18）；所述主板（2）上的所有模块均能独立工作；所述数码管模块（5）用以实现数码管显示实验；所述逻辑电平指示模块（6）采用指示灯来表示被测信号的逻辑状态；所述逻辑笔模块（8）采用不同颜色的指示灯来表示数字电平的高低；所述直流电源及短路报警模块（10）将外部电源转换为满足实验箱功率要求的直流电源；并提供限流保护电路和短路报警电路；所述扩展接线模块（12）用于提供对外的扩展接口；所述脉冲信号源模块（14）用于提供频率可调的方波信号源；所述单脉冲模块（15）提供单次上升沿和下降沿；所述固定阻容模块（16）提供两个以上具有固定电阻值的电阻和固定电容值的电容；所述单片机系统板包括供电模块A（19）、液晶显示模块（20）、蜂鸣器模块（21）、JTAG接口（22）、RS232接口A（23）、单片机芯片、扩展I/O接口A（25）、EEPROM模块（26）和键盘模块（27）；所述可编程片上系统板包括液晶显示接口（28）、RS232接口B（29）、扩展I/O接口B（30）、供电模块B（31）、程序下载模块（32）、可编程片上芯片、自定义模块（34）和电容屏模块（35）；所述自定义模块（34）提供对外的接口。...
【技术特征摘要】
1.携式电子技术实验箱，其特征在于，包括:箱体(I)、主板(2)、电源模块(4)和两块子板；所述两块子板分别为单片机系统板和可编程片上系统板；所述电源模块(4)固定在箱体(I)底部的内表面，其接线插头由箱体(I)后侧的交流电源接口(3)引出；所述主板(2)固定在箱体(I)内部，其四周均与箱体(I)的内表面固接； 所述主板(2)包括子板区(11)、位于子板区(11)上方的显示区，位于子板区(11)左侧的电源区，位于子板区(11)下方的功能模块区和位于子板区(11)右侧的扩展接线模块(12);所述子板区(11)依据具体实验需要选择放置面包板、单片机系统板或可编程片上系统板；所述显示区内包括数码管模块(5)、逻辑电平指示模块(6)、拨码开关(7)和逻辑笔模块(8);所述电源区内包括电源总开关(9)和直流电源及短路报警模块(10)，其中直流电源及短路报警模块(10)与电源模块(4)相连；所述功能模块区内包括脉冲信号源模块(14)、单脉冲模块(15 )、固定阻容模块(16 )、报警电路模块(17 )和A/D和D/A转换模块(18 );所述主板(2)上的所有模块均能独立工作； 所述数码管模块(5)用以实现数码管显示实验；所述逻辑电平指示模块(6)采用指示灯来表示被测信号的逻辑状态；所述逻辑笔模块(8)采用不同颜色的指示灯来表示数字电平的高低；所述直流电源及短路报警模块(10)将外部电源转换为满足实验箱功率要求的直流电源；并提供限流保护电路和短路报警电路；所述扩展接线模块(12)用于提供对外的扩展接口 ；所述脉冲信号源模块(14)用于提供频率可调的方波信号源；所述单脉冲模块(15)提供单次上升沿和下降沿；所述固定阻容模块(16)提供两个以上具有固定电阻值的电阻和固定电容值的电容； 所述单片机系统板包括供电模块A( 19)、液晶显示模块(20)、蜂鸣器模块(21)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王美玲，王新平，许谦，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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