一种用于UNO可编程控制板的扩展板的制作方法

本实用新型涉及转接板技术领域，具体涉及一种用于uno可编程控制板的扩展板。

背景技术：

arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的arduino板）和软件（arduinoide)，由一个欧洲开发团队于2005年冬季开发。其主要包含两个的部分：硬件部分是可以用来做电路控制的arduino可编程控制板；另外一个则是arduinoide，用户计算机中的程序开发环境。目前最常用的arduino可编程控制板为uno型号可编程控制板。

uno可编程控制板上引出有31个主要的排母接口，方便用户在搭建电路时即插即用，但由于这些排母接口的数量和位置限制，在搭建电路时一般都需要对这些接口进行扩展才能满足用户的电路搭建需求。

目前常见的扩展方法为用杜邦线将需要的接口扩展至面包板上。面包板可以根据需要将一个接口扩展至多个，位置也可扩展至面包板上任意位置，且能使各种电子元件可根据需求随意插入或拔出，因此广受欢迎，但是针对不同的电子元件面包板还是需要用户进行不同的线路布置，特别是在搭建多个电子元件协同使用的电路或者使用引脚偏多的电子元件的过程中用户往往需要花费不少的时间和精力，从而让用户在使用过程特别是教学过程中遇到一些不必要的麻烦。

技术实现要素：

为了让人群可更加方便快捷地使用uno可编程控制板进行编程控制实验，尽量简化电子元件的电路搭建，本实用新型设计了用于一种用于uno可编程控制板的扩展板，该扩展板将十余种常用电子元器件的电路搭建接口单独扩展至该扩展板的指定位置，用户在需要搭建该十余种元器件之一个或多个元器件的电路时，只需要将该扩展板上的指定的排针接口插入uno可编程控制板相应的排母接口进行电性连接后，把该电子元器件插入该扩展板上对应的接口或进行简单布线即可完成电路搭建，方便快捷，稳定性高。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

提供一种用于uno可编程控制板的扩展板，包括：电路基板（1）、在所述电路基板（1）上设置的排针接口组（2）、第一排母接口组（31）、第二排母接口组（32）、第三排母接口组（33）、第四排母接口组（34）、第五排母接口组（35）、第六排母接口组（36）、第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）、第九排母接口组（39）、第一按键开关（41）、第二按键开关（42）、第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第六按键开关（46）、第七按键开关（47）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）、第一电位器（51）、第二电位器（52）、由14个led围成的led圆环（6）、蜂鸣器（7）。

进一步的，所述电路基板（1）有顶面和底面且形状为直角或圆角或倒角矩形，所述排针接口组（2）包括第一排针接口组（21）、第二排针接口组（22）、第三排针接口组（23）、第四排针接口组（24），它们设置在电路基板（1）顶面横向中部左侧用于插入uno可编程控制板上对应的排母组内使所述扩展板电路基板（1）上的电子元件以及排针/排母接口与该uno可编程控制板进行电性连接，所述四组排针接口组分为两列纵向排列，所述第一排针接口组（21）为排针接口组（2）的左上方组，其接口从上至下以此为：空接、ioref、reset、3.3v、5v、gnd、gnd、vin，位置对应uno可编程控制板顶面左上方的排母接口组，所述第一排针接口组（21）针头朝下透过电路基板（1）并焊接在该电路基板（1）的底面；所述第二排针接口组（22）为排针接口组（2）的左下方组，其接口从上至下以此为：a0/14、a1/15、a2/16、a3/17、a4/18、a5/19，位置对应uno可编程控制板顶面左下方的排母接口组，所述第三排针接口组（23）为排针接口组（2）的右上方组，其接口从上至下以此为：scl、sda、aref、gnd、13、12、11、10、9、8，位置对应uno可编程控制板顶面右上方的排母接口组，所述第四排针接口组（24）为排针接口组（2）的右下方组，其接口从上至下以此为：7、6、5、4、3、2、1/tx、0/rx，位置对应uno可编程控制板顶面右下方的排母接口组；所述第二排针接口组（22）、第三排针接口组（23）、第四排针接口组（24）均为双头排针，它们朝下的针头透过电路基板（1）并焊接在电路基板（1）的底面，朝上的针头裸露在电路基板（1）的顶面从而可方便的使用杜邦母线进行搭接；所述排针接口组（2）还包括第五排针接口组（25），所述第五排针接口组（25）纵向设置在贴近第一排针接口组（21）的右侧，其针头裸露在电路基板（1）的顶面且针尾焊接在电路基板（1）的底面,所述第五排针接口组（25）连接的端口从上至下为：5v端口、蜂鸣器（7）的音频输入端、第一电位器（51）的模拟电信号端、第二电位器（52）的模拟电信号端、第三按键开关（43）数字电信号端、第四按键开关（44）数字电信号端、第五按键开关（45）数字电信号端、第八按键开关（48）数字电信号端、第九按键开关（49）数字电信号端；所述由14个led组成的led圆环（6）设置在排针接口组（2）的右侧，亦在电路基板（1）中部偏右侧，所述由14个led组成的led圆环（6）中每个led的阳极都有独自的数字电信号输入接口，所述led圆环（6）的数字电信号输入接口从最右侧上方led接口开始逆时针至最右侧下方的led接口依次为：2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14/a0、15/a1，所述led圆环（6）中led的阴极均通过共有的/独有的限流电阻连接至gyin接口（即共阴接口）。

所述第一排母接口组（31）横向设置在电路基板（1）的左上角偏右，所述第二排母接口组（32）横向贴近设置在第一排母接口组（31）中间的正下侧，所述第三排母接口组（33）横向设置在第一排母接口组（31）右侧，所述第四排母接口组（34）横向设置在第三排母接口组（33）右侧，所述第五排母接口组（35）横向设置在第四排母接口组（34）右侧；所述第六排母接口组（36）、第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）、第九排母接口组（39）均包括两行排母且均分别横向设置在由14个led组成的led圆环（6）内部横轴的两侧，其中第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）、第九排母接口组（39）的两行排母由左至右依次并排排列，第六排母接口组（36）的上下两排排母分别位于第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）的上下两侧；所述第一按键开关（41）设置在电路基板（1）的左上角偏下，所述第二按键开关（42）设置在电路基板（1）的右上角，所述第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第六按键开关（46）、第七按键开关（47）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）依次并排从左至右设置在所述电路基板（1）的下部侧边；所述第一电位器（51）设置在第二按键开关（42）的下方亦在由14个led组成的led圆环（6）的右上方，所述第二电位器设置在由14个led组成的led圆环（6）的右下方亦在电路基板（1）的右下角上方；所述蜂鸣器（7）设置在由14个led组成的led圆环（6）的左上方。

进一步的，所述第一排母接口组（31）包括两个横向并排相距约10mm的6pin排母，其主要作为1602lcd液晶屏的免布线接口，其左第一个排母接口从左至右依次为：gnd、5v、v0、12、gnd、11，左第二个排母其接口从左至右依次为：5、4、3、2、5v、gnd，其中v0接口是指连接一个约3k的电阻再接gnd的接口，其余的接口均连接至对应排针组接口（1）上名称/标号相同的接口（以下描述所有接口时都同此类推，非必要不再做赘述）；所述第二排母接口组（32）包括一个4pin排母，其接口从左至右依次为：gnd、5v、scl、sda，其主要作为oled显示屏的免布线接口；所述第三排母接口组（33）包括一个4pin排母，其接口从左至右依次为：gnd、15/a1、14/a0、5v，其主要作为hc-sr04超声波测距模块的免布线接口；所述第四排母接口组（34）包括一个8pin排母，其接口从左至右依次为：gnd、5v、scl、sda、5v、gnd、g/v、gyin，其中g/v接口是第九排母接口组（39）的共阴/阳极连接限流电阻后连接至的接口，gyin接口是由14个led组成的led圆环（6）中的14个led的阴极共同/独自连接限流电阻后连接至的接口，前六个接口主要作为oled显示屏和ds1307时钟模块共用的免布线接口，后两个接口需通过导线接入gnd/5v后led圆环（6）或者插入第九排母接口组（39）的电子元件才能正常运行；所述第五排母接口组（35）包括一个7pin排母，其主要作为蓝牙收发模块和红外接收模块共用的免布线接口，其接口从左至右依次为：5v、gnd、1/tx、0/rx、gnd、5v、0/rx；所述第六排母接口组（36）包括两个上下并列的横向8pin排母，其主要作为8*8点阵的免布线接口，上排接口从左至右依次为：9+r、8+r、11、2+r、13、7+r、5+r、10，下排接口从左至右依次为：14/a0、16/a2、3+r、4+r、17/a3、6+r、15/a1、12，其中“数字接口+r”是指该接口通过连接独自的限流电阻后再连接至排针组（1）对应的数字接口（以下描述所有接口时都同此类推，非必要不再做赘述）；所述第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）均包括两个上下并列的横向6pin排母，它们均主要作为四位数码管的免布线接口，所述第七排母接口组（37）上排接口从左至右依次为6+r、15/a1、15/a1、7+r、8+r、15/a1,下排接口从左至右依次为14/a0、13、空接、14/a0、14/a0、9+r，所述第八排母接口组（38）上排接口从左至右依次为10、2+r、7+r、11、12、3+r,下排接口从左至右依次为6+r、5+r、9+r、4+r、8+r、13；所述第九排母接口组（39）包括两个上下并列的横向5pin排母，其主要作为一位数码管的免布线接口，其上排接口从左至右依次为8、7、共阴/阳、2、3，其下排接口从左至右依次为6、5、共阴/阳、4、9。

进一步的，所述第一按键开关（41）、第二按键开关（42）、第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第六按键开关（46）、第七按键开关（47）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）用于数字电信号的输入，所述按键开关均为两组脚，其中的一组脚均独自连接限流电阻接入gnd，其中，所述第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）的该组脚还作为数字信号端另外连接至第五排针接口组（25）上对应的数字信号端接口；所述第一按键开关（41）的另一组脚连接0/rx，所述第二按键开关（42）的另一组脚连接1/tx，所述第六按键开关（46）的另一组脚连接18/a4，所述第七按键开关（47）的另一组脚连接19/a5，所述第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）的另一组脚均连接至5v；所述第一电位器（51）、第二电位器（52）用于模拟电信号的输入，各有一个模拟电信号接口分别连接至第五排针接口组（25）对应的模拟电信号接口，另各有两个接口分别连接5v和gnd。

进一步的，所述限流电阻阻值约为330欧姆。

进一步的，所述排针和排母的脚距为2.54mm。

进一步的，所述电路基板（1）的四个角内侧还分别设置有一个螺丝孔(8)，可用于固定四个支脚使所述扩展板在使用时与操作台表面保持一定距离。

进一步的，所述电路基板（1）的底面还设置有直流电源输入端口vin和gnd，所述vin端输入电压为5v—12v,gnd端为电源的负极,且在所述vin端设置有拨动开关（9）以控制电源的接通与断开。

进一步的，所述电路基板（1）宽度为80mm至120mm，长度为100mm至150mm。

进一步的，所述电路基板（1）宽度为105mm，长度为115mm。

附图说明：

图1为uno可编程控制板的顶面视图；

图2为本申请的用于uno可编程控制板的扩展板的顶面视图；

具体实施方式:

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下扣合附图及较佳实施例对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效详细说明如后。需要说明的是，参照附图2的左、右、上、下，本说明书中所述左、右、上、下、横、纵等均是为了更清楚地说明本实用新型的技术特征。

一种用于uno可编程控制板的扩展板，包括：电路基板（1）、在所述电路基板（1）上设置的排针接口组（2）、第一排母接口组（31）、第二排母接口组（32）、第三排母接口组（33）、第四排母接口组（34）、第五排母接口组（35）、第六排母接口组（36）、第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）、第九排母接口组（39）、第一按键开关（41）、第二按键开关（42）、第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第六按键开关（46）、第七按键开关（47）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）、第一电位器（51）、第二电位器（52）、由14个led围成的led圆环（6）、蜂鸣器（7）。

优选的，所述电路基板（1）有顶面和底面且形状为圆角长方形，所述排针接口组（2）包括第一排针接口组（21）、第二排针接口组（22）、第三排针接口组（23）、第四排针接口组（24），它们设置在电路基板（1）顶面横向中部左侧，用于插入uno可编程控制板上对应的排母组内，使所述扩展板电路基板（1）上的电子元件以及排针/排母接口与该uno可编程控制板进行电性连接，所述四组排针接口组分为两列纵向排列。

优选的，所述第一排针接口组（21）为排针接口组（2）的左上方组，其接口从上至下以此为：空接、ioref、reset、3.3v、5v、gnd、gnd、vin，位置对应uno可编程控制板顶面左上方的排母接口组，所述第一排针接口组（21）针头朝下透过电路基板（1）并焊接在该电路基板（1）的底面，所述排针透过电路基板（1）长度约为10.9mm，总长度约为15mm。

优选的，所述第二排针接口组（22）为排针接口组（2）的左下方组，其接口从上至下以此为：a0/14、a1/15、a2/16、a3/17、a4/18、a5/19，位置对应uno可编程控制板顶面左下方的排母接口组，所述第三排针接口组（23）为排针接口组（2）的右上方组，其接口从上至下以此为：scl、sda、aref、gnd、13、12、11、10、9、8，位置对应uno可编程控制板顶面右上方的排母接口组，所述第四排针接口组（24）为排针接口组（2）的右下方组，其接口从上至下以此为：7、6、5、4、3、2、1/tx、0/rx，位置对应uno可编程控制板顶面右下方的排母接口组；所述第二排针接口组（22）、第三排针接口组（23）、第四排针接口组（24）均为双头排针，它们朝下的针头透过电路基板（1）并焊接在电路基板（1）的底面，所述朝下透过电路基板（1）的排针针头长度约为10.9mm，裸露在电路基板（1）的顶面从而可方便的使用杜邦母线进行搭接，所述朝上裸露的排针针头长度约为6mm，所述双头排针包含排针座等总长约为21mm。

优选的，所述第一排针接口组（21）以及第二排针接口组（22）与电路基板（1）左侧边的距离约为11mm，第二排针接口组（22）以及第四排针接口组（24）最下端与电路基板下侧边距离为32mm。

优选的，还可在所述排针组（2）的两列排针组中间粘贴大小约为33mm*43mm的面包板，以满足电路搭建时接口额外的扩展需求。

优选的，还可在所述排针组（2）的两列排针组中间上方约5mm横向设置两个螺丝孔，以固定抬高的电子元件或支架。

优选的，所述排针接口组（2）还包括第五排针接口组（25），所述第五排针接口组（25）纵向设置在贴近第一排针接口组（21）的右侧，其针头裸露在电路基板（1）的顶面且针尾焊接在电路基板（1）的底面,所述第五排针接口组（25）连接的端口从上至下为：5v、蜂鸣器（7）的音频输入端、第一电位器（51）的模拟电信号端、第二电位器（52）的模拟电信号端（所述以上四个排针为针头朝左的正弯排针）、第三按键开关（43）数字电信号端、第四按键开关（44）数字电信号端、第五按键开关（45）数字电信号端、第八按键开关（48）数字电信号端、第九按键开关（49）数字电信号端（所述以上五个朝上裸露的排针针头长度约为6mm，排针总长为11.5mm）。

优选的，所述由14个led组成的led圆环（6）设置在排针接口组（2）的右侧约8mm，亦在电路基板（1）中部偏右侧，其纵轴约为62mm，横轴约为82mm；所述由14个led组成的led圆环（6）中每个led的阳极都有独自的数字电信号输入接口，所述led圆环（6）的数字电信号输入接口从最右侧上方led接口开始逆时针至最右侧下方的led接口依次为：2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14/a0、15/a1，其中，所述led圆环（6）中的13、15/a1接口的led阴极分别通过独自的限流电阻连接至gyin接口（即共阴接口），且13接口的led颜色为绿色，15/a1接口的led颜色为红色，所述led圆环（6）中其余的接口均通过共有的限流电阻连接至gyin接口（即共阴接口），且led颜色均为黄色。

优选的，所述第一排母接口组（31）横向设置在电路基板（1）的左上角偏右约7mm，所述第二排母接口组（32）横向贴近设置在第一排母接口组（31）中间的正下侧，所述第三排母接口组（33）横向设置在第一排母接口组（31）右侧约16mm，所述第四排母接口组（34）横向设置在第三排母接口组（33）右侧约16mm，所述第五排母接口组（35）横向设置在第四排母接口组（34）右侧约5mm；所述第六排母接口组（36）、第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）、第九排母接口组（39）均包括两行排母且均分别横向设置在由14个led组成的led圆环（6）内部横轴的两侧，其中第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）、第九排母接口组（39）的两行排母由左至右依次并排排列，第六排母接口组（36）的上下两排排母分别位于第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）的上下两侧；所述第六排母接口组（36）的上下两行排母之间的距离约为28mm，第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）、第九排母接口组（39）的上下两行排母之间的距离约为14mm。

优选的，所述第一按键开关（41）设置在电路基板（1）的左上角偏下约12mm，所述第二按键开关（42）设置在电路基板（1）的右上角，所述第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第六按键开关（46）、第七按键开关（47）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）依次并排从左至右设置在所述电路基板（1）的下部侧边，所述按键开关的规格均为12mm*12mm*7mm（长*宽*高）；所述第一电位器（51）设置在第二按键开关（42）的下方约2mm亦在由14个led组成的led圆环（6）的右上方，所述第二电位器设置在由14个led组成的led圆环（6）的右下方亦在电路基板（1）的右下角上方约22mm处，所述电位器均为立式电位器；所述蜂鸣器（7）优选5v无源蜂鸣器，设置在由14个led组成的led圆环（6）的左上方约25mm处。

优选的，所述第一排母接口组（31）包括两个横向并排相距约10mm的6pin排母，其主要作为1602lcd液晶屏的免布线接口，其左第一个排母的接口从左至右依次为：gnd、5v、v0、12、gnd、11，左第二个排母的接口从左至右依次为：5、4、3、2、5v、gnd，其中v0接口是指连接一个约3k的电阻再接gnd的接口，其余的接口均连接至对应排针组接口（1）上名称/标号相同的接口（以下描述所有接口时都同此类推，非必要不再做赘述）；所述第二排母接口组（32）包括一个4pin排母，其接口从左至右依次为：gnd、5v、scl、sda，其主要作为oled显示屏的免布线接口；所述第三排母接口组（33）包括一个4pin排母，其接口从左至右依次为：gnd、15/a1、14/a0、5v，其主要作为hc-sr04超声波测距模块的免布线接口；所述第四排母接口组（34）包括一个8pin排母，其接口从左至右依次为：gnd、5v、scl、sda、5v、gnd、g/v、gyin，其中g/v接口是第九排母接口组（39）的共阴/阳极连接限流电阻后连接至此的接口，其中gyin接口是由14个led组成的led圆环（6）中的14个led的阴极共同/独自连接限流电阻后连接至此的接口，前六个接口主要作为oled显示屏和ds1307时钟模块共用的免布线接口，后两个接口需通过导线接入gnd/5v后led圆环（6）或者插入第九排母接口组（39）的电子元件才能正常运行；所述第五排母接口组（35）包括一个7pin排母，其主要作为蓝牙收发模块和红外接收模块共用的免布线接口，其接口从左至右依次为：5v、gnd、1/tx、0/rx、gnd、5v、0/rx；所述第六排母接口组（36）包括两个上下并列的横向8pin排母，其主要作为8*8点阵的免布线接口，上排接口从左至右依次为：9+r、8+r、11、2+r、13、7+r、5+r、10，下排接口从左至右依次为：14/a0、16/a2、3+r、4+r、17/a3、6+r、15/a1、12，其中“数字接口+r”是指该接口连接有独自的限流电阻后再连接至排针组（1）对应的数字接口（以下描述所有接口时都同此类推，非必要不再做赘述）；所述第七排母接口组（37）、第八排母接口组（38）均包括两个上下并列的横向6pin排母，它们均主要作为四位数码管的免布线接口，所述第七排母接口组（37）上排接口从左至右依次为6+r、15/a1、15/a1、7+r、8+r、15/a1,下排接口从左至右依次为14/a0、13、空接、14/a0、14/a0、9+r，所述第八排母接口组（38）上排接口从左至右依次为10、2+r、7+r、11、12、3+r,下排接口从左至右依次为6+r、5+r、9+r、4+r、8+r、13；所述第九排母接口组（39）包括两个上下并列的横向5pin排母，其主要作为一位数码管的免布线接口，其上排接口从左至右依次为8、7、共阴/阳、2、3，其下排接口从左至右依次为6、5、共阴/阳、4、9。

优选的，所述第一按键开关（41）、第二按键开关（42）、第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第六按键开关（46）、第七按键开关（47）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）用于数字电信号的输入，所述按键开关均为两组脚，其中的一组脚均独自连接限流电阻接入gnd，其中，所述第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）的该组脚作为数字电信号端还另外连接至第五排针接口组（25）上对应的接口；所述第一按键开关（41）的另一组脚连接0/rx，所述第二按键开关（42）的另一组脚连接1/tx，所述第六按键开关（46）的另一组脚连接18/a4，所述第七按键开关（47）的另一组脚连接19/a5，所述第三按键开关（43）、第四按键开关（44）、第五按键开关（45）、第八按键开关（48）、第九按键开关（49）的另一组脚连接均连接至5v；所述第一电位器（51）、第二电位器（52）用于模拟电信号的输入，各有一个模拟电信号接口分别连接至第五排针接口组（25）对应的模拟电信号接口，另各有两个接口分别连接5v和gnd。

优选的，所述限流电阻阻值约为330欧姆。

优选的，所述排针和排母的脚距为2.54mm。

优选的，所述电路基板（1）的四个角内侧还分别设置有一个螺丝孔（8），螺丝孔直径约3mm，可用于固定四个支脚使所述扩展板在使用时与操作台表面保持一定距离，四个支脚优选规格为m3*20的塑料柱。

优选的，所述电路基板（1）的底面还设置有直流电源输入端口vin和gnd，所述vin端输入电压为5v—12v，gnd端为电源的负极，优选的电源为用含四节1.5v五号电池的电池盒供电，且在所述vin端设置有拨动开关（9）以控制所述直流电源端的接通与断开。

优选的，所述电路基板（1）宽度为105mm，长度为115mm。

以上所述的的仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。