專(zhuān)利名稱(chēng)：激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于教學(xué)的激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
如今市場(chǎng)上常見(jiàn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置采用MAX232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通信速度慢， 實(shí)驗(yàn)裝置上的模塊需要通過(guò)大量跳線連接，實(shí)驗(yàn)裝置上的實(shí)驗(yàn)資源也逐漸與工業(yè)應(yīng)用脫節(jié)。接口不通用，使用者需要另外使用USB轉(zhuǎn)串口 IC轉(zhuǎn)換為T(mén)TL電平，再通過(guò)電腦USB 口連接電腦進(jìn)行通信；需要進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換才能實(shí)現(xiàn)與電腦的通信，在實(shí)際應(yīng)用中難以與電腦進(jìn)行程序下載、調(diào)試程序等功能；如今市場(chǎng)上常見(jiàn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置采用現(xiàn)有的學(xué)習(xí)模塊，功能無(wú)法做到與工業(yè)應(yīng)用接軌。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置存在的不足，提供一種通信容易、功能更優(yōu)、造價(jià)便宜、維修方便、與工業(yè)應(yīng)用接軌的，可適用于各理工科院校、大專(zhuān)、中專(zhuān)、職業(yè)院校、實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)上的激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，它包括核心處理單元、USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊、工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊、LED顯示模塊、AD/DA轉(zhuǎn)換模塊、RTC數(shù)字時(shí)鐘模塊、按鍵模塊、繼電器控制模塊、蜂鳴器模塊、紅外通信模塊、IIC總線模塊、電機(jī)控制模塊、電源模塊以及復(fù)位模塊，其中，USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊一端通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與電腦相連，另一端與核心處理單元相連，LED顯示模塊通過(guò)鎖存器連接核心處理單元，其余各模塊直接與核心處理單元連接。所述的USB轉(zhuǎn)串口下載通信模塊包括CH34系列高速通信IC以及與CH34系列高速通信IC連接的振蕩電路。所述的工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊包括激光發(fā)射管D、激光調(diào)制管P1、反相器U2A、激光接收管P2，激光發(fā)射管D與激光接收管P2采用對(duì)射方式。所述的LED顯示模塊包括8*8點(diǎn)陣顯示模塊、LED液晶顯示屏、LED流水燈以及8位數(shù)碼管顯示模塊，核心處理單元控制鎖存器輸出，8*8點(diǎn)陣顯示模塊、LED液晶顯示屏、LED流水燈以及8位數(shù)碼管顯示模塊共用一組I/O 口或具備獨(dú)立的I/O 口。本實(shí)用新型的有益效果是(I)增加了工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊，激光發(fā)射器和激光接收器使用對(duì)射型安裝，核心處理單元編寫(xiě)相應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)了計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的功能，模擬工業(yè)應(yīng)用上產(chǎn)品生產(chǎn)線上的計(jì)數(shù)裝置、計(jì)時(shí)裝置；(2)取消了現(xiàn)有的跳線，采取鎖存器對(duì)核心處理單元的信號(hào)進(jìn)行鎖存，使得核心處理單元輸出信號(hào)不沖突，從軟件程序上控制鎖存器件，方便用戶(hù)使用； (3)連接方便，通信容易，可實(shí)現(xiàn)高速下載，取消繁雜的跳線，操作方便，功能更優(yōu)，模擬工業(yè)應(yīng)用，適用于各理工科院校、大專(zhuān)、中專(zhuān)、職業(yè)院校、實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)，使學(xué)習(xí)者真正做到學(xué)以致用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置USB通信下載模塊電路圖；圖3為本實(shí)用新型激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置激光計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊電路圖。圖中，I-核心處理單元，2-USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊，3-工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊，4-LED顯示模塊，5-AD/DA轉(zhuǎn)換模塊，6-RTC數(shù)字時(shí)鐘模塊，7-按鍵模塊，8-繼電器控制模塊，9-蜂鳴器模塊，10-紅外通信模塊，Il-IIC總線模塊，12-電機(jī)控制模塊，13-電源?！缞A，14-復(fù)位模塊，15-鎖存器，16-8位數(shù)碼管顯示模塊，17-8*8點(diǎn)陣顯示模塊，18-LED液晶顯示屏，19-LED流水燈，20-電腦。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。如圖1，激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，它包括核心處理單元1、USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊2、工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊3、LED顯示模塊4、AD/DA轉(zhuǎn)換模塊5、RTC數(shù)字時(shí)鐘模塊6、按鍵模塊7、繼電器控制模塊8、蜂鳴器模塊9、紅外通信模塊10、IIC總線模塊11、電機(jī)控制模塊12、電源模塊13以及復(fù)位模塊14，其中，USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊2 —端通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與電腦20相連，另一端與核心處理單元I相連，LED顯示模塊4通過(guò)鎖存器15連接核心處理單元I，其余各模塊直接與核心處理單元I連接。如圖2，所述的USB轉(zhuǎn)串口下載通信模塊2包括CH34系列高速通信IC以及與CH34系列高速通信IC連接的振蕩電路，只需要一根USB數(shù)據(jù)線即可實(shí)現(xiàn)與電腦20通信，將電腦20上已經(jīng)編寫(xiě)好的程序下載至核心處理單元1，可以通過(guò)USB轉(zhuǎn)串口通信模塊2與電腦20進(jìn)行通信，將本裝置的運(yùn)行狀況在電腦20上顯示出來(lái)，下載、通信速度快，使用方便。如圖3，所述的工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊3包括激光發(fā)射管D、激光調(diào)制管P1、反相器U2A、激光接收管P2，激光發(fā)射管D與激光接收管P2采用對(duì)射方式。核心處理單元I根據(jù)激光接收管P2傳輸回來(lái)的信號(hào)，輸出相應(yīng)的信號(hào)控制LED顯示模塊4顯示時(shí)間、個(gè)數(shù)，此應(yīng)用可以廣泛使用于工業(yè)方面的計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)工作。所述的LED顯示模塊4包括8*8點(diǎn)陣顯示模塊17、LED液晶顯示屏18、LED流水燈19以及8位數(shù)碼管顯示模塊16，核心處理單元I控制鎖存器15輸出，8*8點(diǎn)陣顯示模塊17,LED液晶顯示屏18、LED流水燈19以及8位數(shù)碼管顯示模塊16共用一組I/O 口或具備獨(dú)立的I/O 口。激光發(fā)射管D出激光束，照射激光接收管P2，在實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能時(shí)，激光發(fā)射管D與激光接收管P2之間有物體經(jīng)過(guò)時(shí)，物體擋住激光束，激光接收管P2輸出的電平信號(hào)發(fā)生變化，核心處理單元I采集激光接收管P2所變化的信號(hào)，激光接收管P2的傳輸給核心處理單元I的信號(hào)第一次變化時(shí)，核心處理單元I開(kāi)始計(jì)時(shí)，并通過(guò)8位數(shù)碼管顯示模塊16顯示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，8位數(shù)碼管顯示模塊16顯示的時(shí)間不斷的增加；物體再次經(jīng)過(guò)激光發(fā)射管D，與激光接收管P2之間時(shí)，激光接收管P2輸出信號(hào)電平發(fā)生第二次變化，核心處理單元I捕捉到信號(hào)變化，核心處理單元I停止計(jì)時(shí)，并通過(guò)8位數(shù)碼管顯示模塊16顯示出時(shí)間；這時(shí)候可以人為進(jìn)行數(shù)碼管顯示清零，也可以是物體第三次經(jīng)過(guò)激光發(fā)射管D與激光接收管P2之間，數(shù)碼管顯示清零；如果一定時(shí)間之后沒(méi)有進(jìn)行人為清零或者沒(méi)有物體第三次經(jīng)過(guò)激光發(fā)射管D與激 光接收管P2之間，核心處理單元I則發(fā)出指令，將數(shù)碼管顯示模塊清零；在實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能時(shí)，激光發(fā)射管D與激光接收管P2之間有物體經(jīng)過(guò)時(shí)，物體擋住激光束，激光接收管P2輸出的信號(hào)發(fā)生電平信號(hào)，核心處理單元I采集激光接收管P2的信號(hào)，激光接收管P2輸出給核心處理單元I的信號(hào)每發(fā)生一次變化時(shí)，核心處理單元I進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)，并通過(guò)8位數(shù)碼管顯示模塊16顯示，8位數(shù)碼管顯示模塊16顯示的數(shù)字隨著物體經(jīng)過(guò)的次數(shù)相應(yīng)的增加，以此類(lèi)推。
權(quán)利要求1.激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于它包括核心處理單元(I)、USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊(2)、工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊(3)、LED顯示模塊(4)、AD/DA轉(zhuǎn)換模塊(5)、RTC數(shù)字時(shí)鐘模塊出)、按鍵模塊(7)、繼電器控制模塊(8)、蜂鳴器模塊(9)、紅外通信模塊(10)、IIC總線模塊(11)、電機(jī)控制模塊(12)、電源模塊(13)以及復(fù)位模塊(14)，其中，USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊(2) —端通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與電腦(20)相連，另一端與核心處理單元(I)相連，LED顯示模塊(4)通過(guò)鎖存器(15)連接核心處理單元(I)，其余各模塊直接與核心處理單元⑴連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的USB轉(zhuǎn)串口下載通信模塊(2)包括CH34系列高速通信IC以及與CH34系列高速通信IC連接的振蕩電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊(3)包括激光發(fā)射管D、激光調(diào)制管P1、反相器U2A、激光接收管P2，激光發(fā)射管D與激光接收管P2采用對(duì)射方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的LED顯示模塊(4)包括8*8點(diǎn)陣顯示模塊(17)、LED液晶顯示屏(18)、LED流水燈(19)以及8位數(shù)碼管顯示模塊(16)，核心處理單元(I)控制鎖存器(15)輸出，8*8點(diǎn)陣顯示模塊(17)、LED液晶顯示屏(18)、LED流水燈(19)以及8位數(shù)碼管顯示模塊(16)共用一組I/O 口或具備獨(dú)立的I/O 口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)激光教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括核心處理單元、USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊、工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊、LED顯示模塊、AD/DA轉(zhuǎn)換模塊等，其中，USB轉(zhuǎn)串口的下載通信模塊一端通過(guò)USB數(shù)據(jù)線與電腦相連，另一端與核心處理單元相連，LED顯示模塊通過(guò)鎖存器連接核心處理單元。本實(shí)用新型的有益效果是增加了工業(yè)激光對(duì)射計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)模塊，實(shí)現(xiàn)了計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的功能；取消了現(xiàn)有的跳線，采取鎖存器對(duì)核心處理單元的信號(hào)進(jìn)行鎖存，使得核心處理單元輸出信號(hào)不沖突；連接方便，通信容易，可實(shí)現(xiàn)高速下載，操作方便，功能更優(yōu)，模擬工業(yè)應(yīng)用，適用于教學(xué)，使學(xué)習(xí)者真正做到學(xué)以致用。
文檔編號(hào)G09B25/02GK202549162SQ201220179160
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者胡貴賢, 鐘玉靈, 陳德才 申請(qǐng)人:廣州手之創(chuàng)電子科技有限公司