专利名称：电子实验箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子教学与电子工程师认证仪器技术领域，具体
说是一种电子实验箱。
技术背景 中国电子学会在全国推广电子工程师认证项目，其实训部分需要
硬件平台即实验箱做支撑，按照电子学会的要求此平台要以单片机为核心。单 片机应用技术是一门实践性很强的学科，理论与实践相结合是最好和最快捷的 学习方法。目前，市场上的单片机实验箱结构固定、功能单一，实验箱一旦定 型，所能开发的实验也随之固定，实验项目有限；并且，实验箱结构复杂，调 试、维修、维护都比较困难，不能直接用于电子工程师认证。单片机实验箱硬 件配置落后，以并行扩展为主，在现场实际使用中多数已不适用，不能使学生 或者使用者能够迅速与市场接轨。现有实验箱一旦有芯片损坏，査找、验证、 更换都比较困难，特别是对于贴片封装的芯片。而且，现有实验箱多数采用编 程器+仿真器的开发方式，增加使用者的购买成本，且仿真实验不能完全仿真芯 片运行实际情况
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实验功能多，结 构简单，操作方便的电子实验箱。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下 一种电子实验箱，包括机箱、设置有印刷电路的底板、220V交流电源外接 电路、变压器；其特征在于它还包括M个独立的功能模块；底板的正面面板 (即朝向上的这面)分成N个模块区，每个模块区分别设有针孔式插座；各功 能模块的下面设有与针孔式插座位置对应的针式插销；每个针孔式插座上以插 接可拆卸方式连接有一块功能模块，功能模块包括必须的电源模块、可选取的 基本模块与提高模块。
本实用新型的机箱采用标准机箱，底板为采用标准电路设计的印刷电路板；针孔式插座与底板相应的功能引线连接。
基本模块包括单片机处理模块、AD+DA模块、信号调理模块、通信和ISP 下载模块、键盘模块、8155并口扩展模块、显示模块；利用基本模块能够完成 电子工程师认证及学生教程所要求达到的基础实验。
提高模块包括继电器/红外/IO模块、fC接口模块、无线遥控模块、232/485 转换模块、CAN接口模块、USB接口模块。
本实用新型配备有实验箱说明书，使用者按照说明书的指示操作，就可方 便的完成实验。
本实用新型设计上立足于单片机本科教学大纲，紧密结合单片机应用开发 实际，采用模块化插接，具有很强的模块组合与扩展能力，使单片机教学实验 步入"设计性实验"的新阶段。因本实用新型采用开放式的独立模块结构，可 以方便拆装、调试和维修；各个功能模块可以根据实际情况进行互换或者升级。 因底板和机箱采用标准电路设计方式，使用者只需一次购买；基础模块和提高 模块可以根据实验需要灵活选择，使用一个实验箱就能够完成多项实验；集下 载编程器、试验开发板、实用外设为一体，节约成本。在培训或考试时，可以 不破坏单元模块电路。考试时仅需通过不同的跳线来出题，操作性强，单位用 户只要购买一次便可以多次重复使用。
本实用新型面向工业应用现场，以串行扩展为主，包括12(:、 SPI、 USB等， 所选芯片均为常用、易用、价格适中、功能适中的器件，这些器件均是目前在 现场中大量使用的器件；这些器件资料详实，易于查找。本实用新型通过底板 上面设有的双排针孔式插座把相应信号从印刷电路板输送到功能模块相应位 置，功能模块及可开发的实验完全由实验者自己掌握。
图1为本实用新型的主体结构示意图2为底板的正面面板结构示意图3为底板的一个模块区的结构示意图4 一个功能模块的结构示意图；图5是图4的左视图6是拔掉了一根插针的模块示意图7是遮挡钢板的结构示意图8是插接有模块的底板示意图。
图中1_机箱、2—变压器，3—220交流电源外接电路，4—底板，401 一双排针孔式插座，402—模块区，403—针孔，404—实心，5—遮挡钢板，501 一通孔，6—功能模块，601—针式插销，602—电子元器件，603—插针。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图l所示本实用新型提供的电子实验箱，包括机箱l、设置有印刷电路 的底板4、 220V交流电源外接电路3、机箱1内装有变压器2，为电源模块提供 相应电压；它还包括十几个独立的功能模块6;参见图2:底板4的正面面板分 成十个模块区402，每个模块区的左右两边分别设有双排针孔式插座401;参见 图4与图5:每个功能模块6下面的左右两边设有与针孔式插座401位置对应的 双排针式插销601;功能模块6上固装有电子元器件602;每个针孔式插座401 上通过双排针式插销601的插针603以插接可拆卸方式连接有一块功能模块6， 功能模块6包括必须的电源模块、可选取的基本模块与提高模块。本实施例所 提供的底板4设有十个功能模块区402，并不意味着对本实用新型的限制，功能 模块区域也可以是大于或小于十的其它数目。虽然本实施例的底板4的正面面 板分成十个模块区402，底板4可以插接十个模块，使用者并非一定要购买或者 使用十个模块，可以根据需要选用模块的数量。
功能模块6两边设有的双排针式插销601插接到双排针孔式插座401上， 即将功能模块6固定在底板4上，通过底板把电源以及相应的信号线引到功能 模块对应的引脚上；这样，就可在功能模块上设计相应功能的电路进行开发实 验。所有功能模块均可以从底板上方便的拔下来，根据使用需要，更换所需用 的功能模块。
为了防止功能模块插错或插反，作为本实用新型的完善，可以采取下述两项措施。参见图4:每个功能模块6上面标注有"UP"、 "D0丽"提示标志，"UP" 表示该功能模块插在底板上时此方向朝上，"DOWN"表示该功能模块插在底板 上时此方向朝下，以防止功能模块插反。参见图3与图6:将双排针孔式插座 401的某个针孔403封堵上成为实心404，将相应模块与实心404处所对应的那 根插针603拔掉，避免功能模块插错。
作为本实用新型的进一步完善，参见图1与图7:为了保持底板4的干净整 洁，在底板4的上面装有不锈钢材质的遮挡钢板5，遮挡钢板5设有与针孔式插 座401位置对应的通孔501，功能模块6的针孔式插针601与针孔式插座401插 接后，功能模块6位于遮挡钢板5上面。
本实用新型配备有实验箱说明书手册，使用者按照说明书手册的指示操作， 就可方便的完成实验。
本实用新型提供的基本模块包括单片机处理模块、AD+DA模块、信号调 理模块、通信和ISP下载模块、键盘模块、8155并口扩展模块、显示模块，利 用基本模块能够完成电子工程师认证及学生教程所要求达的基础实验；其中AD
+DA模块有串行AD/DA模块和并行AD/DA模块，显示模块有字符型液晶模块、 汉字型液晶模块和LED模块。本实用新型提供的提高模块包括继电器/红外/10模 块、fC接口模块、无线遥控模块、RS 232/485转换模块、CAN总线接口模块、 USB通信接口模块。
本实用新型提供的继电器/红外/IO模块、fC接口模块可透明互换，不用短 路帽进行选择，软件不需要任何修改；本实用新型提供的8155并口扩展模块、 AD+DA模块、USB通信接口模块和CAN总线接口模块，根据随箱手册上的引脚 定义只需修改模块上的几根连线(同时需要修改软件定义)而不需要改动底板 连线即可互换。由于模块位置的可互换性，用户不必担心插错位置而导致电路 板损坏；节省成本，即使底板电路中某区域由于意外而导致短路，由于模块位 置的可互换性，也可以在别的位置做实验，而不需要更换底板。
本实施例底板4的十个模块区402，左边四个为4.5求9CM的20针小板，中间、右边各三个为6*9 CM的26针大板。四块小板外观完全相同，包括长、宽、 厚与插座的规格尺寸；六块大板外观也完全相同，包括长、宽、厚与插座的规 格尺寸。
参见图8:相应的，本实施例底板左边插接的分别独立的四个20针模块是 电源模块、继电器/红外/IO模块、12(:接口模块和信号调理模块；本实施例底板 中间与右边插接的26针模块有4*4键盘模块、单片机处理模块、AD+DA模块、 显示模块、8155并口扩展模块和通信和ISP下载模块。
每个功能模块上都预留有数量不等的跳线帽位置，可以方便的进行出题(出 故障)，进行考核，出故障不会损坏模块本身。
为了更好培训并节约成本，各个实验功能模块6均采用跳线、跳帽方式连 接。在培训或考试时，可以不破坏单元模块电路。考试时仅需通过不同的跳线 来出题，操作性强，单位用户只要购买一次便可以多次重复使用。
权利要求1、一种电子实验箱，包括机箱、设置有印刷电路的底板、220V交流电源外接电路、变压器；其特征在于它还包括M个独立的功能模块(6)；所述底板(4)的正面面板分成N个模块区(402)，每个所述模块区(402)分别设有针孔式插座(401)；每个所述功能模块(6)的下面设有与所述针孔式插座(401)位置对应的针式插销(601)；每个所述针孔式插座(401)上以插接可拆卸方式连接有一块所述功能模块(6)，所述功能模块(6)包括电源模块和选取的基本模块与提高模块。
2、 根据权利要求l所述的一种电子实验箱，其特征在于所述针孔式插座 (401)是双排式针孔式插座(401)，所述针式插销(601)是双排式针式插销 (601);每个所述模块区(402)的左右两边设有所述双排式针孔式插座(401)，每个所述功能模块(6)下面两边与所述双排式针孔式插座(401)对应处设有 双排式针式插销(601)。
3、 根据权利要求l所述的一种电子实验箱，其特征在于所述基本模块包 括单片机处理模块、AD+DA模块、信号调理模块、通信和ISP下载模块、键 盘模块、8155并口扩展模块、显示模块；所述提高模块包括继电器/红外/IO模 块、fC接口模块、无线遥控模块、RS 232/485转换模块、CAN接口模块、USB 通信接口模块。
4、 根据权利要求1所述的一种电子实验箱，其特征在于所述功能模块(6) 上面标注有"UP"、 "DO丽"提示标志；所述针孔式插座(401)的某个针孔(403) 封堵成实心(404)，将相应模块与所述实心(404)处所对应的插针(603)去 除。
5、 根据权利要求1至4任意一项所述的一种电子实验箱，其特征在于所述底板(4)的上面装有不锈钢材质的遮挡钢板(5)，所述遮挡钢板(5)设有 与所述针孔式插座(401)位置对应的通孔(501)。
6、 根据权利要求5所述的一种电子实验箱，其特征在于所述模块区(402) 为十个，左边四个为4.5求9CM的20针小板，中间与右边各三个为6求9CM的26针大板。
7、根据权利要求6所述的一种电子实验箱，其特征在于所述功能模块(6) 上预留有跳线帽位置；所述功能模块(6)采用跳线、跳帽方式连接。
专利摘要一种电子实验箱，包括机箱、设置有印刷电路的底板、220V交流电源外接电路、变压器；它还包括M个独立的功能模块；底板的正面面板分成N个模块区，每个模块区分别设有针孔式插座；各功能模块的下面设有与针孔式插座位置对应的针式插销；每个针孔式插座上以插接可拆卸方式连接有一块功能模块，功能模块包括必须的电源模块、可选取的基本模块与提高模块。本实用新型采用开放式的独立模块结构，可以方便拆装、调试和维修；各个功能模块可以根据实际情况进行互换或者升级。一个实验箱能完成多项实验；集下载编程器、试验开发板、实用外设为一体，节约成本。培训或考试时，可不破坏单元模块电路。操作性强，用户只要购买一次便可以多次重复使用。
文档编号G09B19/00GK201378367SQ20092000264
公开日2010年1月6日 申请日期2009年2月20日 优先权日2009年2月20日
发明者严天峰, 王瑞峰, 王耀琦, 苗新法 申请人:兰州众仕通电子科技有限公司