一種基于電磁導航的單片機教學實驗裝置制造方法
【專利摘要】一種基于電磁導航的單片機教學實驗裝置，涉及單片機教學實驗裝置。設有交變電磁場跑道、電磁感應線圈、信號處理模塊、鍵盤、微控制器、液晶顯示電路、電機驅動模塊和電源；所述交變電磁場跑道中的交變電磁場由埋設在路面并通過100mA、20kHZ電流的導線產生，所述電磁感應線圈設在交變電磁場跑道中，電磁感應線圈的輸出端接信號處理模塊的輸入端，信號處理模塊的輸出端和鍵盤的輸出端均接微控制器的輸入端口，微控制器的輸出端口分別接液晶顯示電路的輸入端和電機驅動模塊的輸入端，電機驅動模塊的輸出端外接車模以完成車模的轉向及行進控制?？上到y(tǒng)完成單片機的全部功能模塊實驗，且提高學生的參與程度，拓展實驗內容與深度。
【專利說明】一種基于電磁導航的單片機教學實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單片機教學實驗裝置，尤其是涉及一種基于電磁導航的單片機教學實驗裝置。
【背景技術】
[0002]單片機技術課程是大專院校電子信息、自動化、通信工程等相關專業(yè)的重要課程，與之配套的教學實驗設備多為實驗箱。實驗室箱按功能劃分了通用I/o、脈寬調制輸出、模數(shù)轉換、串行通信等模塊，具有模塊化的鮮明特色。但受限于其硬件模塊的已既定完全不可更改的特點，單片機實驗箱的系統(tǒng)性明顯不足，且基本為驗證性的手段，學生的學習參與程度有限，無法完全掌握單片機系統(tǒng)開發(fā)的知識及技能。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的單片機教學實驗裝置系統(tǒng)性及學生參與程度存在的不足，提供一種基于電磁導航的單片機教學實驗裝置。
[0004]本實用新型設有交變電磁場跑道、電磁感應線圈、信號處理模塊、鍵盤、微控制器、液晶顯示電路、電機驅動模塊和電源；所述交變電磁場跑道中的交變電磁場由埋設在路面并通過100mA、20kHZ電流的導線產生，所述電磁感應線圈設在交變電磁場跑道中，電磁感應線圈的輸出端接信號處理模塊的輸入端，信號處理模塊的輸出端和鍵盤的輸出端均接微控制器的輸入端口，微控制器的輸出端口分別接液晶顯示電路的輸入端和電機驅動模塊的輸入端，電機驅動模塊的輸出端外接車模以完成車模的轉向及行進控制，電源的輸出端分別與交變電磁場跑道、電磁感應線圈、信號處理模塊、微控制器、電機驅動模塊電連接。
[0005]所述鍵盤可采用4X4陣列鍵盤。
[0006]所述微控制器可采用飛思卡爾半導體的16位MC9S128XS微控制器。
[0007]所述車模可采用4輪車模，車模的前輪由舵機驅動轉向，后輪由直流電動機驅動行進。
[0008]本實用新型以飛思卡爾半導體的16位MC9S128XS作為微控制器，根據(jù)其內部功能設計外圍模塊，包括:由4X4陣列鍵盤實現(xiàn)人機輸入、192X64點陣液晶作為人機界面、通過串行協(xié)議實現(xiàn)其與上位機的通信。此外，為豐富單片機的模數(shù)轉換、PWM調制、定時捕捉的應用內涵，本實用新型采用四輪車模作為執(zhí)行對象。地面路徑埋設導線，通過100mA、20kHZ的交變電流，本實用新型通過電磁感應線圈進行路徑辨識，后端對傳感器信號進行選頻、放大、檢波及模數(shù)轉換。經過微控制器的路徑處理與行進決策，驅動電機執(zhí)行循跡動作。
[0009]本實用新型可以系統(tǒng)完成單片機的全部功能模塊實驗，且提高了學生的參與程度，拓展了頭驗內各與深度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型實施例的組成框圖?！揪唧w實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0012]本實用新型實施例設有交變電磁場跑道1、電磁感應線圈2、信號處理模塊3、鍵盤
4、微控制器5、液晶顯示電路6、電機驅動模塊7和電源8 ;所述交變電磁場跑道I中的交變電磁場由埋設在路面并通過100mA、20kHZ電流的導線產生，所述電磁感應線圈2設在交變電磁場跑道I中，電磁感應線圈2的輸出端接信號處理模塊3的輸入端，信號處理模塊3的輸出端和鍵盤4的輸出端均接微控制器5的輸入端口，微控制器5的輸出端口分別接液晶顯不電路6的輸入端和電機驅動模塊7的輸入端，電機驅動模塊7的輸出端外接車模以完成車模的轉向及行進控制，電源8的輸出端分別與交變電磁場跑道1、電磁感應線圈2、信號處理模塊3、微控制器5、電機驅動模塊7電連接。
[0013]所述鍵盤4可采用4X4陣列鍵盤。
[0014]所述微控制器5可采用飛思卡爾半導體的16位MC9S128XS微控制器。
[0015]所述車?？刹捎?輪車模，車模的前輪由舵機驅動轉向，后輪由直流電動機驅動行進。
[0016]在圖1中，交變電磁場跑道I中的交變電磁場由埋設在KT板路面底下的100mA、20kHZ電流的導線產生，KT板與導線皆可折疊、方便攜帶，交變電磁場跑道I信號由電磁感應線圈2檢測，電磁感應線圈2輸出的弱信號經過信號處理模塊4的選頻、放大、檢波等處理，輸出至微控制器5，經由微控制器5自帶的ADC功能完成模數(shù)轉換得到車體與路徑的偏離數(shù)據(jù)，微控制器5根據(jù)偏離數(shù)據(jù)作出決策，發(fā)送指令控制電機驅動模塊7完成車模的轉向及行進控制。鍵盤4與微控制器5相連，實現(xiàn)了人機數(shù)據(jù)的輸入，微控制器5與液晶顯示電路6 (采用點陣液晶)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的輸出顯示。由電源8實現(xiàn)了對交變電磁場跑道1、電磁感應線圈2、信號處理模塊3、微控制器5及電機驅動模塊7等模塊的電源供給。
[0017]學生通過本實用新型可完整實踐單片機課程中關于I/O操作、SCI通信、ADC轉換、PWM調制、定時/捕捉模塊、中斷模塊等教學實驗內容，補充了現(xiàn)有教學實驗設施。
【權利要求】
1.一種基于電磁導航的單片機教學實驗裝置，其特征在于設有交變電磁場跑道、電磁感應線圈、信號處理模塊、鍵盤、微控制器、液晶顯示電路、電機驅動模塊和電源；所述交變電磁場跑道中的交變電磁場由埋設在路面并通過100mA、20kHZ電流的導線產生，所述電磁感應線圈設在交變電磁場跑道中，電磁感應線圈的輸出端接信號處理模塊的輸入端，信號處理模塊的輸出端和鍵盤的輸出端均接微控制器的輸入端口，微控制器的輸出端口分別接液晶顯示電路的輸入端和電機驅動模塊的輸入端，電機驅動模塊的輸出端外接車模以完成車模的轉向及行進控制，電源的輸出端分別與交變電磁場跑道、電磁感應線圈、信號處理模塊、微控制器、電機驅動t旲塊電連接。
2.如權利要求1所述一種基于電磁導航的單片機教學實驗裝置，其特征在于所述鍵盤采用4X4陣列鍵盤。
【文檔編號】G09B23/18GK203759955SQ201420159741
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權日:2014年4月3日
【發(fā)明者】胡天林, 李繼芳, 石光, 洪海洋, 歐敬武, 黃少捷, 鄭順杰, 黃一民 申請人:廈門大學