一种c语言实验实训教学设备—彩灯控制的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实验实训教学设备，特别是一种通过C语言编程来控制硬件，即通过不同的程序算法驱动实验实训教学设备上的不同LED灯发光顺序，产生不同的发光效果，从而达到提高学习C语言效果的实训装置。
【背景技术】
[0002]目前，C语言实验实训教学均是通过在计算机上编写一些程序，并在计算机上运行、输出结果，从而达到学习C语言的目的。该方法只能通过计算机屏幕显示程序运行的结果，给学生留下的印象不够深刻，不能够引起学生的兴趣，交互性、实用性也不强。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有的C语言实验实训中不能激发学生兴趣缺点，增强C语言的实用性，本实用新型提供一种能够通过C语言编程进行控制的硬件设备。该设备通过USB接口和计算机进行通信，在计算机上虚拟出串口通信接口。在计算机中的各种C语言开发平台下编写C语言程序，调用提供的各种驱动LED灯子程序，能够点亮该设备上的彩灯，并通过编程达到各种想要的发光、闪烁效果。同时，该设备带有四位或八位开关，通过编程可以读取开关数值，通过C语言编程读取数据，实现人机交互的功能。
[0004]使用该设备能够将C语言教学中的各种程序结构、数组、指针等知识点进行综合运用，通过LED灯的各种闪烁效果和人机交互功能提高学生的学习兴趣，让学生感受到学习C语言的乐趣，发现学习C语言的效用。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]本实用新型涉及一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制，包括USB转串口电路、微处理器、开关、串口驱动电路、LED驱动电路，所述USB转串口电路通过USB接口与计算机相连，进行数据传输通信，所述串口驱动电路与所述USB转串口电路连接，所述微处理器与串口驱动电路、开关、LED驱动电路连接，所述LED驱动电路连接发光二极管构成的LED矩阵。
[0007]作为本实用新型的进一步方案，所述微处理器设有至少24个输入输出端口，与LED驱动电路连接，控制至少24个发光二极管。
[0008]作为本实用新型的进一步方案，所述LED驱动电路采用由NPN型三极管组成的三极管驱动电路，其中三极管基极控制端带有上拉电阻，基极和微处理器相应端口连接，当所述微处理器相应端口输出高电平时，LED灯灭，输出低电平时，LED灯亮；三极管集电极串接LED灯，并串接有限流电阻。
[0009]作为本实用新型的进一步方案，所述USB接口与计算机相连。
[0010]作为本实用新型的进一步方案，所述开关可以采用按键开关或触控开关，所述触控开关采用ADPT0005开关芯片，触控开关的输入端和设备面板接触，通过触碰面板和控制开关输入点相应位置，产生控制信号；触控开关的输出端和微处理器端口 P3.3-P3.7相连接，P3.3-P3.7端口带有上拉电阻。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的积极效果是:
[0012]1.本实用新型的有益效果是，可以在学习C(高级)语言编程时能够将学生的想法在硬件上实现，根据硬件上LED闪烁方式的不同，给学生最直接的效果和最深刻印象。让学生知道学习C(高级)语言不仅仅能够实现一些算法，更能够实现控制，能够和生产生活更接近。同时，通过拨动开关，产生不同的效果，实现人机互动。
【附图说明】
[0013]图1是一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制的系统框图；
【具体实施方式】
[0014]为了使本实用新型实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0015]如图1所示，一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制，包括USB转串口电路、微处理器、开关、串口驱动电路、LED驱动电路。所述USB转串口电路采用CH340芯片，通过USB接口与计算机相连，进行数据传输通信。所述串口驱动电路与所述USB转串口电路连接，所述微处理器选用STC89C51或STC89C52类型芯片，与串口驱动电路、开关、LED驱动电路连接。所述LED驱动电路连接发光二极管构成的LED矩阵。所述微处理器设有至少24个输入输出端口，与LED驱动电路连接，控制至少24个发光二极管。所述24个发光二极管可根据需要排列成不同形式的LED矩阵。所述USB接口采用MINI USB接口，与计算机相连，既能实现数据传输通信，又能为该教学设备提供电源。
[0016]所述LED及其驱动电路采用三极管驱动电路，LED灯采用贴片封装形式LED灯，灯的颜色根据需要可以设计成红色、黄色、绿色或者三种颜色各选一部分；LED三级管驱动电路有NPN型三极管组成，三极管基极控制端带有上拉电阻，基极和微处理器相应端口连接，当微处理器相应端口输出高电平时，LED灭，输出低电平时，LED亮；三极管集电极串接LED灯，并串接有限流电阻。
[0017]所述开关可以采用按键开关或触控开关，所述触控开关采用ADPT0005开关芯片，触控开关的输入端和设备面板接触，通过触碰面板和控制开关输入点相应位置，产生控制信号；触控开关的输出端和微处理器端口 P3.3-P3.7相连接，P3.3-P3.7端口带有上拉电阻。
[0018]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性的实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
【主权项】
1.一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制，包括USB转串口电路、微处理器、开关、串口驱动电路、LED驱动电路，所述USB转串口电路通过USB接口与计算机相连，进行数据传输通信，所述串口驱动电路与所述USB转串口电路连接，所述微处理器与串口驱动电路、开关、LED驱动电路连接，所述LED驱动电路连接发光二极管构成的LED矩阵。2.根据权利要求1所述的一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制，其特征在于:所述微处理器设有至少24个输入输出端口，与LED驱动电路连接，控制至少24个发光二极管。3.根据权利要求2所述的一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制，其特征在于:所述LED驱动电路采用由NPN型三极管组成的三极管驱动电路，其中三极管基极控制端带有上拉电阻，基极和微处理器相应端口连接，当所述微处理器相应端口输出高电平时，LED灯灭，输出低电平时，LED灯亮；三极管集电极串接LED灯，并串接有限流电阻。4.根据权利要求1所述的一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制，其特征在于:所述USB接口与计算机相连。5.根据权利要求1所述的一种C语言实验实训教学设备一彩灯控制，其特征在于:所述开关可以采用按键开关或触控开关，所述触控开关采用ADPT0005开关芯片，触控开关的输入端和设备面板接触，通过触碰面板和控制开关输入点相应位置，产生控制信号；触控开关的输出端和微处理器端口 P3.3-P3.7相连接，P3.3-P3.7端口带有上拉电阻。
【专利摘要】本实用新型涉及一种C语言实验实训教学设备—彩灯控制，属C语言实验教学设备技术领域。包括USB转串口电路、微处理器、开关、串口驱动电路、LED驱动电路。当计算机由USB接口发出数据命令时，USB转串口电路将计算机数据信息转化为电信号，通过串口驱动电路将电信号，传递给微处理器，微处理器则根据命令返回开关的数据，控制发光二极管的亮灭。本实用新型的有益效果是，可以在学习C(高级)语言编程时能够将学生的想法在硬件上实现，根据硬件上LED闪烁方式的不同，给学生最直接的效果和最深刻印象。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN205068940
【申请号】CN201520164143
【发明人】沈振乾, 赵林, 贺松松, 王智恒
【申请人】沈振乾
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年3月23日