[發明專利]一種電工和電子技術實驗裝置

在審

• 申請號: 201410183873.0
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN105096706A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 徐冰俏;余旭丹;張愷
• 申請（專利權）人: 杭州艾研信息技術有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種試驗裝置，具體涉及一種電工和電子技術實驗裝置。

【背景技術】

傳統的電工和電子技術領域使用的模擬電路實驗箱，絕大部分的設計都是將經典的模擬電路設計電路方案直觀的平鋪在試驗箱上，學習者通過復雜的跳線來完成學習和實驗。由于電路的布局有限，一個試驗箱中很難囊括絕大部分的模擬電路。所有在教學中，往往需要多個類似的不同電路的試驗箱才能完成的體現模擬電路的所有涉及內容，而且原有的試驗箱往往是需要大量的配套諸如示波器、萬用表等儀器儀表的支持才能完成。傳統大學試驗箱功能雖然強大涵蓋的知識面全，但是也有體積大、不易攜帶、輔助設備復雜、調試困難、針對性不強、成本高等諸多劣勢存在。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供一種電工和電子技術實驗裝置，其采用模塊化設計，實驗過程只需將要進行實驗的模塊插到母板上，分模塊的設計有助于提高學生對待實驗部分的關注，具備集簡易性、通用性、便攜性、模塊化等于一體的優點。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種電工和電子技術實驗裝置，其包括母板和可與母板插接的子板，所述子板包括LCD顯示模塊、電源升壓模塊、電源降壓模塊、電機模塊、電阻測量模塊、高速壓控模塊、MDAC模塊、頻率測量相位跟蹤模和LED模塊，所述母板包括MCU、通信模塊和存儲器，所述通信模塊包括USB、UART、I2C、SSI/SPI以及CAN。

作為本發明進一步的改進，所述MCU采用TivaC系列TM4C123xARMCortex-M4MCU。

作為本發明進一步的改進，所述母板通過USB線供電，供電電源采用MiniUSBA接口標準。

與現有技術相比，本發明取得的有益效果為：

本發明很好的準對現有技術存在的問題做出了優化改進，在保留原有內容不縮水的情況下，提出了簡易性、通用性、便攜性、模塊化等于一體的綜合解決方案。使得大學生開展相關知識學習試驗時更為便捷高效。

由于采用了BoosterPack接口標準，使得本發明裝置的模塊化設計可以涉及到更多的專業領域方向，而和已有的模塊不產生任何對立和沖突，具備無限可擴展性。

本實驗裝置套件主要針對大中專院校電工電子類課程教育而定制，涵蓋包括單片機(MCU)、信號鏈電路、電源等諸多大類的電子類高校課程內容。能夠協助高校教師更好地完成電工電子類相關課程的教學工作。

本發明設計了統一接口的模塊，針對不同方向的電工電子類知識，結合本身的特性整合到獨立的一個模塊電路上形成子板，使得學生有針對性的學習知識。

本發明包含了LCD模塊，能夠通過編程實現基本的數據監測和顯示功能。

本發明實驗裝置套件縮小了電路的尺寸，將模擬電路的經典案例根據分類放在了不同的模塊中，需要或者想要學習哪塊內容就只需要選擇對應的模塊。而不需要考慮其他的電路。

【附圖說明】

圖1為本發明系統連線拓撲示意圖；

圖2為本發明USB線的剖面圖；

圖3為本發明USB線的數據構成圖；

圖4為實施例3的軟件流程圖；

在附圖中：

1聚乙烯樹膠護套、2外屏蔽層、3內屏蔽層、4差分信號線、5VBUS、6電源地線。

【具體實施方式】

下面將結合附圖1-4對本發明進行進一步詳細的說明。

本發明的電工和電子技術實驗裝置為大學生創新實驗套件(下文簡稱：MSEK)主要由母板(TivaCortex-M4Launchpad)和子板(多種類型模擬實驗模塊)組成。子板包括、LCD顯示模塊(LCD)、電源升壓模塊(DC-DC_Boost)、電源降壓模塊(DC-DC_Buck)、電機模塊(Motor)、電阻測量模塊(ResistorMeasure)、高速壓控模塊(High-Speed)、MDAC模塊(MDAC)、頻率測量相位跟蹤模塊(Frequence-Phace-Lock)和LED等模塊組成。

本裝置是配合TI的TivaCortex-M4LaunchPad微控制器開發板完成模擬電路的教學實驗課程培訓。