一種c語言實驗實訓教學設(shè)備—彩燈控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗實訓教學設(shè)備，特別是一種通過C語言編程來控制硬件，即通過不同的程序算法驅(qū)動實驗實訓教學設(shè)備上的不同LED燈發(fā)光順序，產(chǎn)生不同的發(fā)光效果，從而達到提高學習C語言效果的實訓裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，C語言實驗實訓教學均是通過在計算機上編寫一些程序，并在計算機上運行、輸出結(jié)果，從而達到學習C語言的目的。該方法只能通過計算機屏幕顯示程序運行的結(jié)果，給學生留下的印象不夠深刻，不能夠引起學生的興趣，交互性、實用性也不強。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有的C語言實驗實訓中不能激發(fā)學生興趣缺點，增強C語言的實用性，本實用新型提供一種能夠通過C語言編程進行控制的硬件設(shè)備。該設(shè)備通過USB接口和計算機進行通信，在計算機上虛擬出串口通信接口。在計算機中的各種C語言開發(fā)平臺下編寫C語言程序，調(diào)用提供的各種驅(qū)動LED燈子程序，能夠點亮該設(shè)備上的彩燈，并通過編程達到各種想要的發(fā)光、閃爍效果。同時，該設(shè)備帶有四位或八位開關(guān)，通過編程可以讀取開關(guān)數(shù)值，通過C語言編程讀取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)人機交互的功能。
[0004]使用該設(shè)備能夠?qū)語言教學中的各種程序結(jié)構(gòu)、數(shù)組、指針等知識點進行綜合運用，通過LED燈的各種閃爍效果和人機交互功能提高學生的學習興趣，讓學生感受到學習C語言的樂趣，發(fā)現(xiàn)學習C語言的效用。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型涉及一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制，包括USB轉(zhuǎn)串口電路、微處理器、開關(guān)、串口驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路，所述USB轉(zhuǎn)串口電路通過USB接口與計算機相連，進行數(shù)據(jù)傳輸通信，所述串口驅(qū)動電路與所述USB轉(zhuǎn)串口電路連接，所述微處理器與串口驅(qū)動電路、開關(guān)、LED驅(qū)動電路連接，所述LED驅(qū)動電路連接發(fā)光二極管構(gòu)成的LED矩陣。
[0007]作為本實用新型的進一步方案，所述微處理器設(shè)有至少24個輸入輸出端口，與LED驅(qū)動電路連接，控制至少24個發(fā)光二極管。
[0008]作為本實用新型的進一步方案，所述LED驅(qū)動電路采用由NPN型三極管組成的三極管驅(qū)動電路，其中三極管基極控制端帶有上拉電阻，基極和微處理器相應(yīng)端口連接，當所述微處理器相應(yīng)端口輸出高電平時，LED燈滅，輸出低電平時，LED燈亮；三極管集電極串接LED燈，并串接有限流電阻。
[0009]作為本實用新型的進一步方案，所述USB接口與計算機相連。
[0010]作為本實用新型的進一步方案，所述開關(guān)可以采用按鍵開關(guān)或觸控開關(guān)，所述觸控開關(guān)采用ADPT0005開關(guān)芯片，觸控開關(guān)的輸入端和設(shè)備面板接觸，通過觸碰面板和控制開關(guān)輸入點相應(yīng)位置，產(chǎn)生控制信號；觸控開關(guān)的輸出端和微處理器端口 P3.3-P3.7相連接，P3.3-P3.7端口帶有上拉電阻。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的積極效果是:
[0012]1.本實用新型的有益效果是，可以在學習C(高級)語言編程時能夠?qū)W生的想法在硬件上實現(xiàn)，根據(jù)硬件上LED閃爍方式的不同，給學生最直接的效果和最深刻印象。讓學生知道學習C(高級)語言不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)一些算法，更能夠?qū)崿F(xiàn)控制，能夠和生產(chǎn)生活更接近。同時，通過撥動開關(guān)，產(chǎn)生不同的效果，實現(xiàn)人機互動。
【附圖說明】
[0013]圖1是一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制的系統(tǒng)框圖；
【具體實施方式】
[0014]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)新特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0015]如圖1所示，一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制，包括USB轉(zhuǎn)串口電路、微處理器、開關(guān)、串口驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路。所述USB轉(zhuǎn)串口電路采用CH340芯片，通過USB接口與計算機相連，進行數(shù)據(jù)傳輸通信。所述串口驅(qū)動電路與所述USB轉(zhuǎn)串口電路連接，所述微處理器選用STC89C51或STC89C52類型芯片，與串口驅(qū)動電路、開關(guān)、LED驅(qū)動電路連接。所述LED驅(qū)動電路連接發(fā)光二極管構(gòu)成的LED矩陣。所述微處理器設(shè)有至少24個輸入輸出端口，與LED驅(qū)動電路連接，控制至少24個發(fā)光二極管。所述24個發(fā)光二極管可根據(jù)需要排列成不同形式的LED矩陣。所述USB接口采用MINI USB接口，與計算機相連，既能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通信，又能為該教學設(shè)備提供電源。
[0016]所述LED及其驅(qū)動電路采用三極管驅(qū)動電路，LED燈采用貼片封裝形式LED燈，燈的顏色根據(jù)需要可以設(shè)計成紅色、黃色、綠色或者三種顏色各選一部分；LED三級管驅(qū)動電路有NPN型三極管組成，三極管基極控制端帶有上拉電阻，基極和微處理器相應(yīng)端口連接，當微處理器相應(yīng)端口輸出高電平時，LED滅，輸出低電平時，LED亮；三極管集電極串接LED燈，并串接有限流電阻。
[0017]所述開關(guān)可以采用按鍵開關(guān)或觸控開關(guān)，所述觸控開關(guān)采用ADPT0005開關(guān)芯片，觸控開關(guān)的輸入端和設(shè)備面板接觸，通過觸碰面板和控制開關(guān)輸入點相應(yīng)位置，產(chǎn)生控制信號；觸控開關(guān)的輸出端和微處理器端口 P3.3-P3.7相連接，P3.3-P3.7端口帶有上拉電阻。
[0018]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性的實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【主權(quán)項】
1.一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制，包括USB轉(zhuǎn)串口電路、微處理器、開關(guān)、串口驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路，所述USB轉(zhuǎn)串口電路通過USB接口與計算機相連，進行數(shù)據(jù)傳輸通信，所述串口驅(qū)動電路與所述USB轉(zhuǎn)串口電路連接，所述微處理器與串口驅(qū)動電路、開關(guān)、LED驅(qū)動電路連接，所述LED驅(qū)動電路連接發(fā)光二極管構(gòu)成的LED矩陣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制，其特征在于:所述微處理器設(shè)有至少24個輸入輸出端口，與LED驅(qū)動電路連接，控制至少24個發(fā)光二極管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制，其特征在于:所述LED驅(qū)動電路采用由NPN型三極管組成的三極管驅(qū)動電路，其中三極管基極控制端帶有上拉電阻，基極和微處理器相應(yīng)端口連接，當所述微處理器相應(yīng)端口輸出高電平時，LED燈滅，輸出低電平時，LED燈亮；三極管集電極串接LED燈，并串接有限流電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制，其特征在于:所述USB接口與計算機相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種C語言實驗實訓教學設(shè)備一彩燈控制，其特征在于:所述開關(guān)可以采用按鍵開關(guān)或觸控開關(guān)，所述觸控開關(guān)采用ADPT0005開關(guān)芯片，觸控開關(guān)的輸入端和設(shè)備面板接觸，通過觸碰面板和控制開關(guān)輸入點相應(yīng)位置，產(chǎn)生控制信號；觸控開關(guān)的輸出端和微處理器端口 P3.3-P3.7相連接，P3.3-P3.7端口帶有上拉電阻。
【專利摘要】本實用新型涉及一種C語言實驗實訓教學設(shè)備—彩燈控制，屬C語言實驗教學設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括USB轉(zhuǎn)串口電路、微處理器、開關(guān)、串口驅(qū)動電路、LED驅(qū)動電路。當計算機由USB接口發(fā)出數(shù)據(jù)命令時，USB轉(zhuǎn)串口電路將計算機數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為電信號，通過串口驅(qū)動電路將電信號，傳遞給微處理器，微處理器則根據(jù)命令返回開關(guān)的數(shù)據(jù)，控制發(fā)光二極管的亮滅。本實用新型的有益效果是，可以在學習C(高級)語言編程時能夠?qū)W生的想法在硬件上實現(xiàn)，根據(jù)硬件上LED閃爍方式的不同，給學生最直接的效果和最深刻印象。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN205068940
【申請?zhí)枴緾N201520164143
【發(fā)明人】沈振乾, 趙林, 賀松松, 王智恒
【申請人】沈振乾
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年3月23日