本實用新型涉及教學設備技術領域，具體為一種基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備。

背景技術：

目前，數(shù)字電路實驗實訓有兩種方式：一種是虛擬方式，利用電腦仿真軟件進行數(shù)字電路實驗。這種方式存在不真實感，容易引起學習者(學生)對實驗現(xiàn)象和結果的懷疑，并且由于沒有真實器件的連接和體驗，學習者(學生)難以形成對電路結構的理解、電路連接組裝和功能檢測等方面的能力；另一種是利用數(shù)字電路學習機(實驗箱)提供的實驗環(huán)境，或用面包板進行數(shù)字電路的搭建與測試。這種方式在簡單門電路的功能測試上還能比較方便進行實驗測量，但當構成的數(shù)字電路要用多塊(三塊以上)集成電路搭建時，就顯得非?！袄щy”。一方面是由于連接跳線的增多令電路的電原理走向變得“錯綜復雜”，尤其對于初學者更是“看不清，理還亂”；另一方面，由于這些實驗箱是公用的，連接跳線插插拔拔多次后就會容易造成“內(nèi)斷”，從而導電性能變差(時通時斷)，對初學者而言這是比較“致命”的問題。他們會認為按電路圖連接電路都無法實現(xiàn)所要的實驗結果，自己又無法解釋，老師應對和解決學生實驗時出現(xiàn)的問題顯得應接不暇，焦頭爛額。

因此，開發(fā)一種新基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備，不但具有迫切的研究價值，也具有良好的經(jīng)濟效益和工業(yè)應用潛力，這正是本實用新型得以完成的動力所在和基礎。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述所指出的現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明人對此進行了深入研究，在付出了大量創(chuàng)造性勞動后，從而完成了本實用新型。

具體而言，本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種可實現(xiàn)理實一體化教學、適應范圍廣且分模塊安裝和和實驗的基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備，所述基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備包括主板PCB板、數(shù)碼顯示板PCB板以及若干個用于配置安裝到所述主板PCB板和數(shù)碼顯示板PCB板上的電子元件；

所述主板PCB板上設有電源電路模塊區(qū)域、校時電路模塊區(qū)域、邏輯門控制電路模塊區(qū)域、譯碼電路模塊區(qū)域、時計數(shù)器模塊區(qū)域、分計數(shù)器模塊區(qū)域、秒計數(shù)器模塊區(qū)域、二分頻電路模塊區(qū)域、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域；

所述電源電路模塊區(qū)域、校時電路模塊區(qū)域、邏輯門控制電路模塊區(qū)域、譯碼電路模塊區(qū)域、時計數(shù)器模塊區(qū)域、分計數(shù)器模塊區(qū)域、秒計數(shù)器模塊區(qū)域、二分頻電路模塊區(qū)域、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域上分別設有若干個跳針及帽；

所述主板PCB板上設有單排直角插針，所述數(shù)碼顯示板PCB板上設有與所述單排直角插針相匹配的單排插針座；

所述數(shù)碼顯示板PCB板配置安裝時數(shù)碼顯示器、分數(shù)碼顯示器和秒數(shù)碼顯示器。

作為一種改進的方案，所述主板PCB板的所述電源電路模塊區(qū)域、校時電路模塊區(qū)域、邏輯門控制電路模塊區(qū)域、譯碼電路模塊區(qū)域、時計數(shù)器模塊區(qū)域、分計數(shù)器模塊區(qū)域、秒計數(shù)器模塊區(qū)域、二分頻電路模塊區(qū)域、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域配置安裝對應的電子元件后形成電源電路、校時電路、邏輯門控制電路、譯碼電路、時計數(shù)器、分計數(shù)器、秒計數(shù)器、二分頻電路、時分秒校準移位及控制電路以及振蕩分頻電路；

其中，所述譯碼電路模塊區(qū)域的數(shù)量為三個；

所述電源電路、校時電路、邏輯門控制電路、譯碼電路、時計數(shù)器、分計數(shù)器、秒計數(shù)器、二分頻電路、時分秒校準移位及控制電路以及振蕩分頻電路，結合所述時數(shù)碼顯示器、分數(shù)碼顯示器以及秒數(shù)碼顯示器形成基于數(shù)字顯示時鐘電路。

作為一種改進的方案，所述電子元件包括電阻、微動開關、電容器、數(shù)字集成電路以及若干種類型的接插件。

作為一種改進的方案，所述主板PCB板的所述電源電路模塊區(qū)域、校時電路模塊區(qū)域、邏輯門控制電路模塊區(qū)域、譯碼電路模塊區(qū)域、時計數(shù)器模塊區(qū)域、分計數(shù)器模塊區(qū)域、秒計數(shù)器模塊區(qū)域、二分頻電路模塊區(qū)域、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域上配置有檢測斷點和檢測點。

作為一種改進的方案，所述主板PCB板的所述電源電路模塊區(qū)域、校時電路模塊區(qū)域、邏輯門控制電路模塊區(qū)域、譯碼電路模塊區(qū)域、時計數(shù)器模塊區(qū)域、分計數(shù)器模塊區(qū)域、秒計數(shù)器模塊區(qū)域、二分頻電路模塊區(qū)域、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域上設有至少一處線路故障點。

采用了上述技術方案后，本實用新型的有益效果是：基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備包括主板PCB板、數(shù)碼顯示板PCB板以及若干個用于配置安裝到所述主板PCB板和數(shù)碼顯示板PCB板上的電子元件；主板PCB板上設有電源電路模塊區(qū)域、校時電路模塊區(qū)域、邏輯門控制電路模塊區(qū)域、譯碼電路模塊區(qū)域、時計數(shù)器模塊區(qū)域、分計數(shù)器模塊區(qū)域、秒計數(shù)器模塊區(qū)域、二分頻電路模塊區(qū)域、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域，主板PCB板與數(shù)碼顯示板PCB板之間通過插針連接，各個模塊區(qū)域之間通過跳針及帽實現(xiàn)通斷，實現(xiàn)整個數(shù)字顯示時鐘電路的功能；

同時，針對學生理論學習的進度，不斷將學習階段中每個模塊的理論知識應用到對應的模塊化電路的實現(xiàn)上來，實現(xiàn)理實一體化教學，提高學生的學習興趣，同時穩(wěn)固學習的理論知識，提高學生的整體學習質(zhì)量和技能素質(zhì)。

由于電子元件包括電阻、微動開關、電容器、數(shù)字集成電路以及若干種類型的接插件，學生每學習完一個模塊的理論知識后，結合基于數(shù)字顯示時鐘電路所對應的模塊的電路圖，自行將相應的電子元件安裝到對應的模塊區(qū)域上，并對安裝完成的模塊化電路進行實驗，以提高學生的認識電路圖、選取電子元件的能力，同時提高學生動手操作的能力，例如安裝過程中需要焊接與測量等操作。

由于在每個模塊區(qū)域上設有檢測斷點和檢測點，從而實現(xiàn)對模塊區(qū)域(主板PCB板)的功能進行擴展，以當前學習的理論知識為依據(jù)，適當進行擴展以實現(xiàn)其他功能，以提升每個模塊區(qū)域的應用價值。

由于各個模塊區(qū)域上分別配置有至少一個線路故障，該線路故障可以是線路故障點，用于提升學生檢測、發(fā)現(xiàn)與排除故障等學以致用的能力，以及動手的能力。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備的示意圖；

圖2是本實用新型提供的主板PCB板的示意圖；

圖3是本實用新型提供的數(shù)碼顯示板PCB板的示意圖；

其中，1-主板PCB板，2-數(shù)碼顯示板PCB板，3-電源電路模塊區(qū)域，4-校時電路模塊區(qū)域，5-邏輯門控制電路模塊區(qū)域，6-譯碼電路模塊區(qū)域，7-時計數(shù)器模塊區(qū)域，8-分計數(shù)器模塊區(qū)域，9-秒計數(shù)器模塊區(qū)域，10-二分頻電路模塊區(qū)域，11-時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域，12-振蕩分頻電路模塊區(qū)域，13-時數(shù)碼顯示器，14-分數(shù)碼顯示器，15-秒數(shù)碼顯示器。

具體實施方式

下面結合具體的實施例對本實用新型進一步說明。但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本實用新型，并非對本實用新型的實際保護范圍構成任何形式的任何限定，更非將本實用新型的保護范圍局限于此。

如圖1至圖3所示，基于數(shù)字顯示時鐘電路的理實一體教學實驗實訓設備包括主板PCB板1、數(shù)碼顯示板PCB板2以及若干個用于配置安裝到主板PCB板1和數(shù)碼顯示板PCB板2上的電子元件；

該主板PCB板上設有電源電路模塊區(qū)域3、校時電路模塊區(qū)域4、邏輯門控制電路模塊區(qū)域5、譯碼電路模塊區(qū)域6、時計數(shù)器模塊區(qū)域7、分計數(shù)器模塊區(qū)域8、秒計數(shù)器模塊區(qū)域9、二分頻電路模塊區(qū)域10、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域11以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域12；

電源電路模塊區(qū)域3、校時電路模塊區(qū)域4、邏輯門控制電路模塊區(qū)域5、譯碼電路模塊區(qū)域6、時計數(shù)器模塊區(qū)域7、分計數(shù)器模塊區(qū)域8、秒計數(shù)器模塊區(qū)域9、二分頻電路模塊區(qū)域10、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域11以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域12上分別設有若干個跳針及帽；

所述主板PCB板1上設有單排直角插針，數(shù)碼顯示板PCB板2上設有與單排直角插針相匹配的單排插針座；

數(shù)碼顯示板PCB板2的配置安裝時數(shù)碼顯示器13、分數(shù)碼顯示器14和秒數(shù)碼顯示器15。

在本實用新型中，主板PCB板的電源電路模塊區(qū)域3、校時電路模塊區(qū)域4、邏輯門控制電路模塊區(qū)域5、譯碼電路模塊區(qū)域6、時計數(shù)器模塊區(qū)域7、分計數(shù)器模塊區(qū)域8、秒計數(shù)器模塊區(qū)域9、二分頻電路模塊區(qū)域10、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域11以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域12配置安裝對應的電子元件后形成電源電路、校時電路、邏輯門控制電路、譯碼電路、時計數(shù)器、分計數(shù)器、秒計數(shù)器、二分頻電路、時分秒校準移位及控制電路以及振蕩分頻電路；

其中，譯碼電路模塊PCB的數(shù)量為三個；

電源電路、校時電路、邏輯門控制電路、譯碼電路、時計數(shù)器、分計數(shù)器、秒計數(shù)器、二分頻電路、時分秒校準移位及控制電路以及振蕩分頻電路，結合時數(shù)碼顯示器、分數(shù)碼顯示器以及秒數(shù)碼顯示器形成基于數(shù)字顯示時鐘電路。

在本實用新型中，配置到電源電路模塊區(qū)域3、校時電路模塊區(qū)域4、邏輯門控制電路模塊區(qū)域5、譯碼電路模塊區(qū)域6、時計數(shù)器模塊區(qū)域7、分計數(shù)器模塊區(qū)域8、秒計數(shù)器模塊區(qū)域9、二分頻電路模塊區(qū)域10、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域11以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域12上的電子元件包括但不限于電阻、微動開關、電容器、數(shù)字集成電路以及若干種類型的接插件，其中，該接插件包括電源引線、5V電源插線、IC座、連接用插針、跳針及帽以及測試針，該電阻是根據(jù)基于數(shù)字顯示時鐘電路中的配置的電阻的參數(shù)要求進行配置的，例如2.4kΩ、470kΩ、510Ω以及75kΩ等，微動開關包括臥式和立式，電容器包括但不限于電解電容器和瓷片電容器，當然該電子元件還可能包括其他元件，在此不再贅述。

在本實用新型中，主板PCB板1上的電源電路模塊區(qū)域3、校時電路模塊區(qū)域4、邏輯門控制電路模塊區(qū)域5、譯碼電路模塊區(qū)域6、時計數(shù)器模塊區(qū)域7、分計數(shù)器模塊區(qū)域8、秒計數(shù)器模塊區(qū)域9、二分頻電路模塊區(qū)域10、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域11以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域12上配置有檢測斷點和檢測點，用于實現(xiàn)對電路進行功能擴展，在此不再贅述。

在本實用新型中，主板PCB板1上的電源電路模塊區(qū)域3、校時電路模塊區(qū)域4、邏輯門控制電路模塊區(qū)域5、譯碼電路模塊區(qū)域6、時計數(shù)器模塊區(qū)域7、分計數(shù)器模塊區(qū)域8、秒計數(shù)器模塊區(qū)域9、二分頻電路模塊區(qū)域10、時分秒校準移位及控制電路模塊區(qū)域11以及振蕩分頻電路模塊區(qū)域12上設有至少一處線路故障點，該線路故障可以是線路故障點，用于提升學生檢查、發(fā)現(xiàn)和排除故障等學以致用的能力，以及動手的能力。

在本實用新型中，將原有的實驗箱連接電路進行實驗模式變?yōu)槟K化和配置電子元件的整體載體進行分模塊安裝測試，最后構成具有實際應用價值的數(shù)字時鐘的教學模式，其具有如下技術效果：

(1)將數(shù)字電路學習及實驗、實訓內(nèi)容設計出一個整體載體去承載知識內(nèi)容，這個整體載體又拆分為模塊區(qū)域和電子元件，其中，根據(jù)功能可以將模塊區(qū)域設置為若干個，既能單獨實現(xiàn)一個小功能，例如流水燈、交替閃爍報警燈、振蕩及分頻、計數(shù)等，在此不再贅述；

同時，分配給學生的是模塊區(qū)域和電子元件，有助于學生對電子元件和模塊電路PCB板的認識，例如認識電阻器、電容器、二極管、數(shù)字集成電路等電子元器件的功能；

(2)模塊化設計，配合對學生學習課程的模塊化設計，在學生學習完一個模塊的理論知識后，可以找出對應的模塊化電路PCB板進行認識，并參考上述基于數(shù)字顯示時鐘電路中的對應模塊電路進行電子元件的組配，其過程包括元件的選取、元件及電路板的檢測以及電路元件的焊接等，從而在分模塊理論中學習到的內(nèi)容充分應用到對應的模塊化電路上，同時增強學生的動手能力；

(3)上述各個模塊區(qū)域整合后形成一個完成的具有一定功能的電路，例如基于基于數(shù)字顯示時鐘電路的電路，從而實現(xiàn)對基于數(shù)字顯示時鐘電路的組裝和實施，提升學生從模塊到整體的認知，各模塊的循序漸進、環(huán)環(huán)相扣，有利用學生對所學知識內(nèi)容的理解和掌握；

(4)上述各個模塊區(qū)域體積小，結構簡單，只需要人人都有的充電寶進行供電，不受實驗場地(實驗室)和實驗器材的影響，在普通的課室內(nèi)即可實現(xiàn)，以解決實驗、實訓班級多而基礎實驗室少的矛盾；

(5)在各個模塊區(qū)域上設有一到兩個線路故障，提升學生檢查、查找和排除故障等學以致用的能力，以及動手的能力。

應當理解，這些實施例的用途僅用于說明本實用新型而非意欲限制本實用新型的保護范圍。此外，也應理解，在閱讀了本實用新型的技術內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的保護范圍之內(nèi)。