專利名稱：一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于單片機教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于單片機教學(xué)的搶答器，具體涉及一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器。
背景技術(shù)：
在大專院校的計算機、電子和自動化等專業(yè)中，都開設(shè)了《單片機原理及其應(yīng)用》這門課程，這是一門將軟件與硬件結(jié)合非常緊密的課程，必須在完成硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上才能完成軟件的設(shè)計，所以在學(xué)習(xí)的過程中牢固掌握硬件的知識是非常重要的。多年來在對這門課的教學(xué)中一直都采用了傳統(tǒng)的教學(xué)手段，通常是老師在黑板上畫圖、寫程序，學(xué)生在下面聽講，整堂課聽下來非常的枯燥、抽象、難以理解。在如今這個多媒體飛速發(fā)展的時代，多媒體教學(xué)蓬勃發(fā)展起來，在課堂上配合圖片、動畫等在一定程度上改善了枯燥的教學(xué)氛圍，但是學(xué)生們還是很難實際參與，真實感受到單片機相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)的過程。在目前的教學(xué)中所使用的單片機教學(xué)實驗儀器一般是內(nèi)部硬件電路已經(jīng)焊接固定的整體實驗設(shè)備，學(xué)生 在實際訓(xùn)練環(huán)節(jié)中無法自己搭建電路、構(gòu)建單片機系統(tǒng)。電子搶答器是《單片機原理及其應(yīng)用》教學(xué)中常見的單片機產(chǎn)品，通常是由單片機以及外圍電路組成，分為八路電子搶答器、十路電子搶答器等，不同路數(shù)電子搶答器的差異是搶答器背面的接口有幾組，和外形沒有關(guān)系。現(xiàn)有用于《單片機原理及其應(yīng)用》教學(xué)的電子搶答器大多數(shù)內(nèi)部硬件電路已經(jīng)焊接固定的完整產(chǎn)品模型，在單片機系統(tǒng)的硬件教學(xué)中，老師一般是拿這種硬件電路已經(jīng)焊接固定的完整產(chǎn)品模型在課堂上進行實物講解，這種模型很難將電路拆卸開來為學(xué)生們一一講解組成電路的各個部分以及演示電子搶答器各部分的組裝過程，這對于很多初學(xué)者或者理解能力較低的學(xué)生來說由于沒有實際參與或真實感受產(chǎn)品的開發(fā)過程而難以理解，學(xué)生在實際訓(xùn)練環(huán)節(jié)中也沒有辦法自己動手構(gòu)建和調(diào)試電路。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，解決了現(xiàn)有教學(xué)用搶答器硬件電路已焊接固定，無法拆卸后重新組裝的問題。本實用新型采用的技術(shù)方案是，一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，包括有CPU核心模塊，CPU核心模塊通過排線分別與流水燈/動態(tài)數(shù)碼管模塊上的動態(tài)數(shù)碼管模塊、鍵盤模塊相連接，鍵盤模塊包括獨立按鍵模塊和開關(guān)模塊，獨立按鍵模塊上設(shè)置有獨立按鍵，開關(guān)模塊包括搶答計時模塊、答題計時模塊和報警模塊，獨立按鍵以及搶答計時模塊、答題計時模塊、報警模塊分別通過插孔線與CPU核心模塊連接，CPU核心模塊還通過插孔線與總線擴展及驅(qū)動模塊連接，整個裝置依靠CPU核心模塊上設(shè)置的電源模塊供電。本實用新型的特點還在于，流水燈和動態(tài)數(shù)碼管模塊包括共陽LED燈模塊、共陰LED燈模塊及動態(tài)數(shù)碼管模塊；[0008]獨立按鍵設(shè)置有6 10個；總線擴展及驅(qū)動模塊包括74LS138、74LS245和74LS373三個部分；電源模塊由獨立5V 12V的普通直流電源供電或通過USB接口供電。本實用新型的有益效果是，本實用新型用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器由多個獨立功能的電路模塊通過排線以及插孔線連接組成，通過各模塊之間的組合可以構(gòu)建出產(chǎn)品的原理模型。特別適合于一些初學(xué)者，使學(xué)生可以很清楚的認識一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件組成，在實驗和實訓(xùn)過程中，學(xué)生可以根據(jù)自己所掌握的單片機知識，動手進行類似搭積木的操作，通過將各個模塊之間進行組合，即可完成對單片機基本系統(tǒng)的應(yīng)用。本設(shè)備具有很好的耐用性，不易損壞；拆卸后體積小巧攜帶方便；設(shè)備的可擴展性好，目前以夠用為主，還根據(jù)需要增加相應(yīng)的復(fù)雜模塊。學(xué)生可以以此為基礎(chǔ)，完成對擴展系統(tǒng)的實踐操作。為教師實施導(dǎo)向式教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)等提供了合適的教學(xué)設(shè)備；學(xué)生可利用本設(shè)備完成課程的實驗、實訓(xùn)及課程設(shè)計等教學(xué)內(nèi)容，充分掌握所學(xué)內(nèi)容。最終解決在教學(xué)過程中老師無教具，學(xué)生無素材，教學(xué)內(nèi)容空洞，實訓(xùn)內(nèi)容不充實等問題，該模塊式單片機對老師的教學(xué)具有一定輔助作用，同時對學(xué)生的實踐訓(xùn)練也是一個階梯性的提高過程，具有很好的推廣價值。

圖I是本實用新型一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器結(jié)構(gòu)圖。圖中，I.CPU核心模塊，2.流水燈/動態(tài)數(shù)碼管模塊，3.動態(tài)數(shù)碼管模塊，4.鍵盤模塊，5.獨立按鍵模塊，6.開關(guān)模塊，7.總線擴展及驅(qū)動模塊，8.電源模塊，9.獨立按鍵，10.搶答計時模塊，11.答題計時模塊，12.報警模塊。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，如圖I所示，包括有CPU核心模塊1，CPU核心模塊I過排線分別與流水燈/動態(tài)數(shù)碼管模塊2上的動態(tài)數(shù)碼管模塊3、鍵盤模塊4相連接，鍵盤模塊4包括獨立按鍵模塊5和開關(guān)關(guān)模塊6，獨立按鍵模塊5上設(shè)置有獨立按鍵9，開關(guān)模塊6包括搶答計時模塊10、答題計時模塊11和報警模塊12，獨立按鍵9以及搶答計時模塊10、答題計時模塊11、報警模塊12分別通過插孔線與CPU核心模塊I連接，CPU核心模塊I還通過插孔線與總線擴展及驅(qū)動模塊7連接，整個裝置依靠CPU核心模塊I上設(shè)置的電源模塊8供電。在教學(xué)過程中，可先將組成電子搶答器的各個模塊拆卸下來給學(xué)生逐一講解，其中流水燈/動態(tài)數(shù)碼管模塊2包括共陽LED燈模塊、共陰LED燈模塊及動態(tài)數(shù)碼管模塊3 ；總線擴展及驅(qū)動模塊7包括74LS138、74LS245和74LS373三個部分，以方便系統(tǒng)總線擴展；鍵盤模塊4包括有獨立按鍵模塊5和開關(guān)模塊6，獨立開關(guān)模塊上有6 10個獨立按鍵，每個獨立按鍵分別通過插孔線連接到CPU核心模塊I上，開關(guān)模塊6上設(shè)置有搶答計時模塊10、答題計時模塊11以及報警模塊12，這三個模塊也通過插孔線分別與CPU核心模塊I連接；這樣可以使學(xué)生可以很清楚的認識一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的組成部分。在連接的時候，通過插孔線、排線就可以將多個獨立的功能電路模塊連接起來，SP可構(gòu)建出電子搶答器或通過總線擴展及驅(qū)動模塊7構(gòu)建出其他的單片機相關(guān)產(chǎn)品。在實驗、實訓(xùn)的過程中，學(xué)生可以自己動手進行類似搭積木的操作，將各個模塊根據(jù)自己的理解 用線路連接起來構(gòu)建電路，這樣可以更加直觀地了解單片機系統(tǒng)的設(shè)計的思路和方法。此外，還根據(jù)實際的需要，增加相應(yīng)的復(fù)雜模塊，擴展自己的系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，其特征在于，包括有CPU核心模塊(I)，CPU核心模塊(I)通過排線分別與流水燈/動態(tài)數(shù)碼管模塊(2 )上的動態(tài)數(shù)碼管模塊(3)、鍵盤模塊(4)相連接，鍵盤模塊(4)包括獨立按鍵模塊(5)和開關(guān)模塊(6)，獨立按鍵模塊(5)上設(shè)置有獨立按鍵(9)，開關(guān)模塊(6)包括搶答計時模塊(10)、答題計時模塊(11)和報警模塊(12)，獨立按鍵(9)以及搶答計時模塊(10)、答題計時模塊(11 )、報警模塊(12)分別通過插孔線與CPU核心模塊(I)連接，CPU核心模塊(I)還通過插孔線與總線擴展及驅(qū)動模塊(7)連接，整個裝置依靠CPU核心模塊(I)上設(shè)置的電源模塊(8)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，其特征在于，所述流水燈/動態(tài)數(shù)碼管模塊(2)包括共陽LED燈模塊、共陰LED燈模塊及動態(tài)數(shù)碼管模塊(3)。
3.權(quán)利要求I所述的用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，其特征在于，所述獨立按鍵(9)設(shè)置有6 10個。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，其特征在于，所述總線擴展及驅(qū)動模塊(7)包括74LS138、74LS245和74LS373三個部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，其特征在于，所述電源模塊(8)由獨立5V 12V的普通直流電源供電或通過USB接口供電。
專利摘要本實用新型公開的一種用于單片機教學(xué)的模塊組合式電子搶答器，包括有CPU核心模塊，CPU核心模塊通過排線分別與流水燈/動態(tài)數(shù)碼管模塊上的動態(tài)數(shù)碼管模塊、鍵盤模塊相連接，鍵盤模塊包括獨立按鍵模塊和開關(guān)模塊，獨立按鍵模塊上設(shè)置有獨立按鍵，開關(guān)模塊包括搶答計時模塊、答題計時模塊和報警模塊，獨立按鍵以及搶答計時模塊、答題計時模塊、報警模塊分別通過插孔線與CPU核心模塊連接，CPU核心模塊還通過插孔線與總線擴展及驅(qū)動模塊連接，整個裝置依靠CPU核心模塊上設(shè)置的電源模塊供電。解決在單片機教學(xué)過程中教具的硬件電路已焊接固定，難以拆卸、重新組裝電路的問題，在實際教學(xué)過程中充實了學(xué)生的實訓(xùn)內(nèi)容。
文檔編號G09B19/00GK202523241SQ201220040200
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者劉戰(zhàn)國, 梁晨, 趙紅毅 申請人:西安理工大學(xué)