微型计算机实验仪,中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程实验仪的制作方法...

专利名称：中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程实验仪的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及电子技术领域，特别是一种可供中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程的实验仪。

目前，中学物理教材中，电、磁学部分的实验较多，各种元件仪表种类繁杂。在各种电学磁学实验中若能配以具体实际电路，可以帮助初学者学习和理解理论知识，了解各元器件实际情况；为此已有相关技术公布于世，如申请号为“94244585.6”，名称为非计算机类专业通用微机实验培训装置等都是配合学生在学习电磁学知识时作实验使用，以及初学者学习微型计算机基础知识时使用的实验培训装置。

现有的微机是商业用品，可以操作，也可以拆开观看，但不能用它来做教学实验的工具。过去传统的实验方法有1.因分离元器件连接成各种实验电路，这种方法准备时间长，连接可靠性差，且只能由老师示范，学生观看，效果差；2.市场上推出中学物理实验模板或电磁学元件组合学具等产品，可完成中学教材中电学实验，但没有提供各种实用型电路，学生学完以后并不知道如何应用电子技术与实际工农业应用，特别是模拟实验电路和微机实验电路不能有机地结合，这些设备技术已经不能适应现代化科技发展的需要。

本实用新型的目的是提供一种可进行100个电子技术实验，87个中学物理电学实验及20个微机部分实验，帮助学生自己动手设计制做各种实用电路的中小学生电子技术及微机基础课程实习机。本机所能组成的实验电路操作简便、连接可靠、实验效果好，将模拟实验电路与微机实验电路组合在一块主机板上。

实现本实用新型目的的技术方案为一种中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程实验仪，由机箱、主机板等组成，主机板上设有由分离元件组成的各器件单元，包括a由电阻R1、R2-R48，光敏电阻RL1、RL2共50只电阻组成的电阻单元；b由电容C1-C20、电解电容C21-C35组成电容单元；c由二极管D1-D9，可控硅SCR1、SCR2、SCR3组成的二极管及可控硅单元；d由电感元件L、L3、L4组成的电感及螺旋管单元；e由发光二极管D10、D11、D12、D13、D14、D15及LED、LAMP组成显示单元；f由干电池U1-U6组成电池单元；g由稳压模块7805、7806、电源变压器及LM317组成稳压单元；h由电压表V和电流表A组成的电流、电压指示单元；i由三极管T1-T16和TL组成三极管单元；j由磁棒(L1、L2)、话筒M1、喇叭B3(8)、中周(ZH1)、(ZH2)、(ZH3)、(ZH4)及双连可变电容C36组成的辅助单元；k由模块555、IC、LM358、LM386、7642、JK触发器组成的运放及集成电路单元；l由可调电位计R1*、R2*、R3*、R4*组成的调节电路单元；m由开关SW1、SW2、按纽SW3、SW4、SW5、继电器KA1、KA2组成的开关及继电器单元；n由模块MCS-51系列、IC1、IC3、IC2、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8及键盘(KB)、数显管LED1-LED6、晶振(X)组成微机部分。

主机板(5)上所有元器件的接线端均设有接线座(14)，各元器件之间的连接通过设有接线柱(13)的导线(12)实现。所述的机箱底上设有变压器(7)、喇叭(8)、电源板(6)、电源插座(9)及电池夹(10)设于箱底(2)上。

与目前市场上推出的同类产品相比，本实用新型具有以下优点1、本实用新型适用范围广，可用于中小学生课程学习、青工上岗培训、微机基础知识学习等。

2、为中小学生学习和理解电子、微机知识及进行各种实验提供了可靠保证。

3、使中学物理的电学部分实验变得简单、方便、易学、易掌握，使理论与实践紧密相结合，对我国广大的中学生，特别是农村和边远山区的中小学生学习电子及微机学，起到很大作用。

图1为本实用新型整机外形图；图2为本实用新型主板与箱底装配示意图；图3为机箱盖图；图4为机箱底图；图5为主板组装焊接图；图6为主机板印刷线路图；图7为微机原理图；图8为主板元件连接方式示意图；图9为主板电子元器件分布排列图；

图10为微机部分正面印刷线路板图

图11为串联工作指示电路图。

图中1-机箱盖，2-机箱底，3-活动铰链，4-主板固定螺钉，5-主机板，6-电源板，7-变压器，8-喇叭，9-电源插座，10-电池夹，11-主板支柱，12-导线，13-接线柱，14-接线座。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述一种中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程实验仪，由14个元器件基本单元组成，其中电阻单元由48只电阻R1-R48和两只光敏电阻RL1、RL2组成；电容单元设置有35只电容C1-C35，其中C21-C35为电解电容；二极管及可控硅单元设有8只二极管D1-D8，一只稳压管D9及可控硅SCR1、SCR2、SCR3；电感及螺旋管单元设置有L、L3、L4三只电感元器件，二极管显示单元设置有发光二极管D10-D15及LED、LAMP；电池单元由U1-U6六只干电池组成，稳压单元由稳压模块7805、7806、电源变压器及LM317组成；显示单元由电压表V和电流表A组成；由三极管T1-T16和光敏三极管TL组成三极管单元；辅助单元设置有磁棒L1、L2，话筒M1，喇叭B3(8)、中周ZH1、ZH2、ZH3、ZH4、双连可变电容C36；由模块555、IC音乐片、LM358、LM386、7642及JK触发器组成运放及集成电路单元；可调电位计单元设置有可调电位计R1*、R2*、R3*、R4*；开关及继电器单元设置有拨动开关SW1、SW2、按纽SW3常闭按纽SW4，常开按纽SW5和继电器KA1、KA2；其中稳压模块7805、7806、LM317及电源变压器组成的稳压电源线路板为主板提供+5V，+6V直流电源，并提供～9V、～18V两组交流电源，这些电源均从主机稳压电源电路中引过来，通过导线从主机板的背面插入并焊接上，再从这四组电源的每一组上引出两个插入式接线柱，以便为各种实验电路提供电源。

电池单元提供+1.5V、+3V、+4.5V、+6V、+7.5V、+9V六种不同电源，干电池被固定在主机箱底板上。

以上13个基本单元共157只各种元器件根据实验电路元器件的需要，可以完成187个各种各样的电路实验。

微机部分设置有MCS-51系列、IC1(8031)、IC2(74LS373)、IC3(74LS138)、IC4(2764)、IC5(6264)、IC6(I/O 8155)、IC7(74LS244)、IC8(7404)、20只按键组成的键盘KB，数显管LED1-LED6及晶振X。可完成20个微机实验电路。

主板上元器件从正面插入，在主板背面焊上，再通过印刷线路与插入式接线柱相连接，每个元器件两端引出两个插入式接线柱。

下面结合实施例说明各元器件单元的具体连接实施例1，如

图11所示，串联工作指示电路的连接方法是在主电路板中的电阻单元选取阻值为100Ω的电阻R5，在二极管及显示单元选取二极管D10，在开关及继电器单元选取SW1，在电池单元选取U1、U2用连线12如电路

图11所示插接，即可构成一完整的串取工作指示电路。

实施2，如图7所示，微机部分各器件电路的连接是由IC1(8031)、IC2(74LS373)地址锁存器、IC3(74LS138)地址译码器、IC4(2764)只读存储器、IC5(6264)读/写存储器、IC6(8155)键盘/显示接口、IC7(74LS244)总线驱动器、IC8(7404)驱动器、七段显示器LED1-LED6、JK1排电阻(R-43×8)、晶振电路、晶振X(12MHZ)、C1、C2(电容)、复位电路C3(10μf/16V)、复位健Re-set，R1、R2电阻；键盘驱动电路R3、R4、R5、R6；微机键盘0、1-9、A、B、C、D、E、F、MON、NEXT、MEM、EXEC；P1口八位信号接线柱P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7组成。P3口输出四位控制信号P3.2-INT0(中断0)，P3.3-INT1(中断1)，P3.4-T0(定时/计数器0)，P3.5-T1(定时/计数1)，+5V电源所组成。

微型计算机元器件排列图详见图9左半部分所示。所有集成芯片及元器件均从主板正面插入，在主板背面焊接上。元器件与元器件之间是由印刷线路进行连接完成的。各个信号引脚是微机部分印刷线路图为双面敷铜板，其正面印刷线路连接如

图10左半部分所示，其反面印刷线路连接如图6左半部分所示。微机部分所有元器件是遵循其原理图7进行连接。8031的P0口的P0.0-P0.7分别连接到74LS373的数据输入端D0-D7上，同时还需连接到2764的八位数据信号线D0-D7上，6246的八位数据线D0-D7上，8155的数据输入信号AD0-AD7上。8031的P2口的P2.0-P2.4分别连接到2764的A8-A12脚，同时连接到6264的A8-A12脚上。74LS373的输出信号八数Q0-Q7分别连接到2764的A0-A7上，同时还连接到6264的A0-A7脚上。8031的P2口的P2.5、P2.6、P2.7分别连接到74LS138的A、B、C脚上，74LS138的输出 连接到2764的CE脚上，74LS138 连接到6264的 上，74LS138的 连到8155的CE上。8155的PA0-PA5分别接到LED六位的驱动电路上，经反相驱动后分别连到LED1-LED6上，同时连到20只键阵列的五列上，8155的PB口的PB0-PB7连接到74LS244的1A1-1A4、2A1-2A4脚上，74LS244的1Y1-1Y4，2Y1-2Y4分别连接到LED七段显示器的八位(a.b.c.d.e.f.g.cp)上，Reset电路产生复位信号连接到8031的Reset引脚上，同时还要连到8155的Reset脚上。8031的RD、WR信号分别连到6264的OE和WE上，同时连到8155的RD、WR上。8031的PSEN信号连接到2764的OE上，8031的ALE/P信号连接到74LS373的LE上，晶振电路连接到8031的X1、X2上，各芯片的+5V和地线均连接到主机电源的+5V和地线上。8155的PC口的PC0-PC3信号分别连接到键盘KB阵列的列线上。

权利要求1.一种中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程实验仪，由机箱、主机板等组成，其特征在于所述的主机板上设有由分离元件组成的各器件单元，包括a由电阻R1、R2-R48，光敏电阻RL1、RL2共50只电阻组成的电阻单元；b由电容C1-C20电解电容C21-C35组成电容单元；c由二极管D1-D9，可控硅SCR1、SCR2、SCR3组成的二极管及可控硅单元；d由电感元件L、L3、L4组成的电感及螺旋管单元；e由发光二极管D10、D11、D12、D13、D14、D15及LED、LAMP组成显示单元；f由干电池U1-U6组成电池单元；g由稳压模块7805、7806、电源变压器、LM317组成稳压单元；h由电压表V和电流表A组成的电流、电压指示单元；i由三极管T1-T16和TL组成三极管单元；j由磁棒(L1、L2)、话筒M1、喇叭B3(8)、中周(ZH1)、(ZH2)、(ZH3)、(ZH4)及双连可变电容C36组成的辅助单元；k由模块555、IC、LM358、LM386、7642、JK触发器组成的运放及集成电路单元；l由可调电位计R1*、R2*、R3*、R4*组成的调节电路单元；m由开关SW1、SW2、按纽SW3、SW4、SW5、继电器KA1、KA2组成的开关及继电器单元；n由模块MCS-51系列、IC1、IC3、IC2、IC7、IC8、IC6、IC4、IC5及键盘(KB)、数显管LED1-LED6、晶振(X)组成微机部分。所述机箱箱底上设有变压器(7)、喇叭(8)、电源板(6)、电源插座(9)及电池夹(10)。

2.根据权利要求1所述的一种中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程实验仪，其特征在于主机板(5)上所有元器件的接线端均设有接线座(14)，各元器件之间的连接通过设有接线柱(13)的导线(12)实现。

专利摘要一种中小学生学习电子技术及微型计算机基础课程实验仪,由机箱、主机板等组成,主机板上设有电容、二极管及可控硅、电感及螺旋管、二极管显示,电池稳压模块,显示单元,三极管,辅助单元,运放及集成电路、调节电路、开关及继电器,微机部分共14个元器件单元组成,可进行187个实验电路及20个微机部分实验电路。本实用新型组成的实验电路操作简便、连接可靠,实验效果好,将模拟实验电路与微机实验电路合为一体。

文档编号G09B23/00GK2404177SQ9925475

公开日2000年11月1日 申请日期1999年12月3日 优先权日1999年12月3日

发明者伍玉林 申请人:伍玉林