嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明適用于電子教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，提供了一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，包括箱體，所述箱體中安裝有：嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板、若干外圍電路模塊、電源模塊和連接線；箱體包括底殼和上蓋，箱體中設(shè)有操作板，嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板安裝于操作板上。通過(guò)設(shè)置底殼，將外圍電路模塊和連接線存貯于底殼中，而通過(guò)設(shè)置操作板，將嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板安裝在操作板上，要進(jìn)行嵌入式可編程教學(xué)時(shí)，可根據(jù)需要，將選用的外圍電路模塊從底殼中取出，再裝配到操作板上，使用連接線連接即可，連接簡(jiǎn)單方便，不會(huì)受到其他未選用的外圍電路模塊的干擾；另外，當(dāng)需要變更教學(xué)內(nèi)容時(shí)，只需要加入或更換新的外圍電路模塊即可，擴(kuò)展方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電子教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]包含在線可編程邏輯器件，尤其現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的片上系統(tǒng)(SoC，System on Chip)，適合需要高速處理大量復(fù)雜信號(hào)和靈活定制的嵌入式系統(tǒng)。其主要應(yīng)用領(lǐng)域是高清視頻監(jiān)控、醫(yī)療儀器和工業(yè)控制等。作為可重配外部電路和并行算法加速電路，F(xiàn)PGA有望整體改善復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境中嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本、性能、功耗和外形尺寸。
[0003]基于可編程SoC的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程在普通高校已經(jīng)普及。教學(xué)內(nèi)容涉及應(yīng)用內(nèi)容規(guī)劃、軟硬件協(xié)同和復(fù)用IP core(知識(shí)產(chǎn)權(quán)核，外部提供給開(kāi)發(fā)者、形式為邏輯單元、芯片設(shè)計(jì)的可重用模塊)的集成驗(yàn)證，系統(tǒng)性和應(yīng)用性很強(qiáng)，教學(xué)設(shè)備應(yīng)具有較高的適用性。
[0004]可編程邏輯器件廠商自身或其他專(zhuān)業(yè)公司也設(shè)計(jì)了相關(guān)的開(kāi)發(fā)板/卡，例如美國(guó)Xinlinx公司的Zedbroad?開(kāi)發(fā)板，將開(kāi)發(fā)板與不同功能的外圍電路模塊相連，能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的嵌入式編程教學(xué)。當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)教學(xué)一般是將開(kāi)發(fā)板與一種或幾種外圍電路模塊固定在一塊操作板上，形成嵌入式可編程教學(xué)板。使用時(shí)，根據(jù)不同的程序與對(duì)應(yīng)的外圍電路模塊通信，而實(shí)現(xiàn)不同的教學(xué)功能。然而，由于教學(xué)目的多樣性、層次性，教學(xué)活動(dòng)往往需要完成數(shù)量眾多的實(shí)驗(yàn)，這就需要使用多種不同的嵌入式可編程教學(xué)板，且由于各嵌入式可編程教學(xué)板上集成多種外圍電路模塊在教學(xué)時(shí)，未選用的外圍電路模塊會(huì)對(duì)選用的外圍電路模塊產(chǎn)生干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，旨在解決當(dāng)前嵌入式可編程教學(xué)時(shí)需要使用多種嵌入式可編程教學(xué)板，且各嵌入式可編程教學(xué)板中各外圍電路模塊間相互干擾的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，包括箱體，所述箱體中安裝有:嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板、若干外圍電路模塊、用于供電的電源模塊和用于可拆卸電性連接所述嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板與相應(yīng)所述外圍電路模塊的連接線;所述箱體包括用于存貯各所述外圍電路模塊及所述連接線的底殼和蓋于所述底殼上的上蓋，所述箱體中設(shè)有操作板，所述嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板安裝于所述操作板上。
[0007]本發(fā)明通過(guò)設(shè)置底殼，將外圍電路模塊和連接線存貯于底殼中，而通過(guò)設(shè)置操作板，將嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板安裝在操作板上，要進(jìn)行嵌入式可編程教學(xué)時(shí)，可根據(jù)需要，將選用的外圍電路模塊從底殼中取出，再裝配到操作板上，使用連接線連接即可，連接簡(jiǎn)單方便，不會(huì)受到其他未選用的外圍電路模塊的干擾;另外，當(dāng)需要變更教學(xué)內(nèi)容時(shí)只需要加入或更換新的外圍電路模塊即可，擴(kuò)展方便。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱的箱體立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是圖1的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱的箱體的操作板開(kāi)啟時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是圖1的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱的功能架構(gòu)圖。
[0011]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱的箱體立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖5是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱的箱體立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例一:
[0015]請(qǐng)參閱圖1-圖3，一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100，包括箱體10、嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20、若干外圍電路模塊30、電源模塊(圖中未標(biāo)出)和連接線(圖中未標(biāo)出)；箱體10用于容置和安裝各外圍電路模塊30、嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20、電源模塊和連接線，以便保護(hù)這些外圍電路模塊30與連接器件，同時(shí)也方便攜帶。嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20可以作為核心實(shí)驗(yàn)?zāi)K，外圍電路模塊30可以作為外圍實(shí)驗(yàn)?zāi)K;外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20相連時(shí)，形成可以完成相應(yīng)功能的嵌入式可編程系統(tǒng)，以便進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。電源模塊用于提供電源，具體為嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20及與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20電性相連的外圍電路模塊30供電。連接線用于電性連接，以便將外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20電性相連。
[0016]箱體10包括底殼12和上蓋11，上蓋11安裝在底殼12上;底殼12主要用于存貯外圍電路模塊30與連接線，箱體10中設(shè)有操作板13，嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20安裝于操作板13上。在使用時(shí)，可以將相應(yīng)的外圍電路模塊30固定在操作板13上，與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20相連;而不使用時(shí)，可以將外圍電路模塊30放置在底殼12中，方便儲(chǔ)存與攜帶。
[0017]通過(guò)設(shè)置底殼12，將外圍電路模塊30和連接線存貯于底殼12中，而通過(guò)設(shè)置操作板13，將嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20安裝在操作板13上，要進(jìn)行嵌入式可編程教學(xué)時(shí)，可根據(jù)需要，將選用的外圍電路模塊30從底殼12中取出，再裝配到操作板13上，使用連接線連接即可，連接簡(jiǎn)單方便，不會(huì)受到其他未選用的外圍電路模塊30的干擾;另外，當(dāng)需要變更教學(xué)內(nèi)容時(shí)，只需要加入或更換新的外圍電路模塊30即可，擴(kuò)展方便。
[0018]進(jìn)一步地，底殼12中配合安裝有存貯構(gòu)件14，存貯構(gòu)件14中開(kāi)設(shè)有若干存貯槽141。存貯構(gòu)件14用于存貯外圍電路模塊30，單個(gè)或者組合的存貯槽141用于配合容置并支撐外圍電路模塊30。若干外圍電路模塊30分別置于單個(gè)或者組合的存貯槽141中。在底殼12中設(shè)置存貯構(gòu)件14，在存貯構(gòu)件14上開(kāi)設(shè)存貯槽141，以便更穩(wěn)定的放置與固定外圍電路模塊30。
[0019]通過(guò)在底殼12中設(shè)置存貯構(gòu)件14，在存貯構(gòu)件14中開(kāi)設(shè)存貯槽141，從而可以將不同的外圍電路模塊30放置在存貯槽141中，方便外圍電路模塊30的儲(chǔ)存和攜帶;設(shè)置操作板13，用于支撐嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板，也提供外圍電路模塊與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板相連的空間，更適應(yīng)多樣化教學(xué)任務(wù)。具體地，存貯構(gòu)件14可以為塑料或泡沫塊，以更好的支撐各外圍電路模塊30。
[0020]進(jìn)一步地，各存貯槽141呈長(zhǎng)條狀，且若干存貯槽141并排設(shè)置。以方便存貯槽141的設(shè)計(jì)與制作，同時(shí)也方便各外圍電路模塊30的儲(chǔ)存、放置，以及對(duì)各外圍電路模塊30的標(biāo)記，使若干外圍電路模塊30放置更為整潔，并充分利用空間。更具體地，本實(shí)施例中，存貯槽141共6個(gè)，平行排列，間距7cm，內(nèi)表層是彈性橡塑層。
[0021]進(jìn)一步地，存貯構(gòu)件14上還開(kāi)設(shè)有配件槽142，用于放置連接外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20的配件。設(shè)置配件槽142，以便存儲(chǔ)、攜帶連接線等配件，并且方便使用時(shí)將外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20電性連接。
[0022]進(jìn)一步地，各外圍電路模塊30包括PCB底板，PCB底板呈矩形，PCB底板具有相互平行的一對(duì)第一邊和相互平行的一對(duì)第二邊，第一邊垂直于第二邊。將各外圍電路模塊30的PCB底板設(shè)置為矩形，以方便設(shè)計(jì)、布局。在另一些實(shí)施例中，PCB底板也可以設(shè)為其它形狀。具體地，該第一邊為外圍電路模塊30的寬度方向的邊;第二邊為外圍電路模塊30的長(zhǎng)度方向的邊。
[0023]進(jìn)一步地，各外圍電路模塊30的PCB底板的第一邊長(zhǎng)度相等。將各外圍電路模塊30的PCB底板的第一邊的長(zhǎng)度設(shè)置為相等，對(duì)應(yīng)的存貯構(gòu)件14的各存貯槽141的深度設(shè)計(jì)一致，能夠方便加工制作和使用，也方便將外圍電路模塊30儲(chǔ)存在存貯槽141中。具體地，各外圍電路模塊30的PCB底板的第一邊長(zhǎng)度為10cm，以便進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化加工制作，并方便配合儲(chǔ)存在存貯槽141中。
[0024]進(jìn)一步地，各外圍電路模塊30的PCB底板的第二邊的長(zhǎng)度范圍為2-15cm。由于不同的外圍電路模塊30，其包括的電路結(jié)構(gòu)、電子器件不同，其大小也不同；而將各外圍電路模塊30的PCB底板的第二邊的長(zhǎng)度范圍設(shè)置在2-15cm，可以方便設(shè)計(jì)。具體地，可以將PCB底板的第二邊的長(zhǎng)度選取為2.5cm、5cm和1cm這三種，以方便PCB底板的設(shè)計(jì)與加工，使若干外圍電路模塊30的大小保持統(tǒng)一在幾個(gè)規(guī)定的結(jié)構(gòu)，方便標(biāo)準(zhǔn)化的制作。
[0025]更進(jìn)一步地，各外圍電路模塊30的PCB底板上還設(shè)有支撐件，以方便將該外圍電路模塊30固定在存貯構(gòu)件14的存貯槽141中。具體地，支撐件設(shè)置在相應(yīng)PCB底板的背面且臨近邊角處，并且支撐件垂直于該P(yáng)CB底板。將支撐件設(shè)置在臨近邊角處，可以增加PCB底板的強(qiáng)度，同時(shí)避開(kāi)PCB底板上的線路，也可以更好的將外圍電路模塊30固定在存貯構(gòu)件14的存貯槽141中。將支撐件設(shè)置在PCB底板的背面，可以避開(kāi)PCB底板上的電子器件。更進(jìn)一步地，支撐件的數(shù)量為2個(gè)或4個(gè)，且對(duì)稱(chēng)分布，以方便設(shè)置支撐件。支撐件可以為塊狀結(jié)構(gòu)，也可以為肋狀結(jié)構(gòu)等等。具體地，第二邊邊長(zhǎng)為2.5cm的外圍電路模塊30的PCB底板背部、臨近其第二邊1.5cm處、居中分別設(shè)置垂直于PCB底板的支撐件，該P(yáng)CB底板共設(shè)置2個(gè)支撐件。第二邊邊長(zhǎng)為5cm或1cm的外圍電路模塊30的PCB底板背部、臨近四角、且臨近其邊緣1.5cm處分別設(shè)置有垂直于PCB底板的支撐件，該P(yáng)CB底板共設(shè)置4個(gè)支撐件。
[0026]進(jìn)一步地，該嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100還包括用于顯示的顯示裝置，顯示裝置與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20電性相連。具體地，顯示裝置可以為平面顯示器，以降低箱體10的厚度。設(shè)置顯示裝置，以方便使用，但增加了整裝質(zhì)量和使用成本。由于，顯示裝置不是必須配件，并且容易損壞。因而可以將顯示裝置與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20可拆卸相連，以便需要使用時(shí)，再配備顯示裝置?？梢栽谇度胧娇删幊滔到y(tǒng)開(kāi)發(fā)板20上設(shè)置LCD接口或HDMI接口，用于與顯示裝置相連。
[0027]進(jìn)一步地，可以采用排線連接外圍電路模塊30和嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)靈活布置它們的位置。在另一些實(shí)施例中，外圍電路模塊30也可以采用直插連接方式與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20相連，避免連接線的干擾，而位置受到嚴(yán)格限制。
[0028]進(jìn)一步地，若干外圍電路模塊30為數(shù)碼管模塊306、VGA接口模塊310、HDMI擴(kuò)展模塊312、通用接口模塊305、鍵盤(pán)字符模塊301、攝像頭接口模塊302、音頻模塊303、溫度傳感器模塊307、溫濕度傳感器模塊309、光強(qiáng)度傳感器模塊308、藍(lán)牙無(wú)線通訊模塊、Zigbee無(wú)線通訊模塊、電機(jī)模塊304和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊313中的一種或多種。通過(guò)不同的外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20組合，形成不同的嵌入式可編程系統(tǒng)。進(jìn)一步地，通用接口模塊305是LED燈通用接口模塊、按鍵通用接口模塊、LED燈與按鍵通用接口模塊中的一種或幾種。藍(lán)牙無(wú)線通訊模塊和Zigbee無(wú)線通訊模塊用于組合成藍(lán)牙和Zigbee無(wú)線通訊模塊311 ο多種類(lèi)、多形式的外圍電路模塊能夠方便擴(kuò)展功能，滿足教學(xué)需要。
[0029]進(jìn)一步地，各外圍電路模塊30的信號(hào)引腳與控制引腳均由PMOD(—種用于開(kāi)發(fā)板20的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口協(xié)議)插頭引出，嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20上設(shè)有用于連接PMOD插頭的PMOD插座。將外圍電路模塊30的信號(hào)引腳與控制弓I腳均由PMOD插頭引出，接口統(tǒng)一，方便標(biāo)準(zhǔn)化的加工制作，而在嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20上對(duì)應(yīng)設(shè)置PMOD插座，以便將不同的外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20相連，方便擴(kuò)展。
[0030]進(jìn)一步地，外圍電路模塊30的信號(hào)引腳與控制引腳由1-3個(gè)PMOD插座引出。具體地，在上述外圍電路模塊30中:數(shù)碼管模塊306、VGA接口模塊310、HDMI擴(kuò)展模塊312、LED燈通用接口模塊、按鍵通用接口模塊、LED燈與按鍵通用接口模塊、鍵盤(pán)字符模塊301、攝像頭接口模塊302、音頻模塊303、溫度傳感器模塊307、溫濕度傳感器模塊309、光強(qiáng)度傳感器模塊308、藍(lán)牙無(wú)線通訊模塊、Zigbee無(wú)線通訊模塊和電機(jī)模塊304的信號(hào)引腳和控制引腳由1-3個(gè)PMOD插頭引出；而模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊313的信號(hào)引腳和控制引腳由I個(gè)PMOD插頭引出。
[0031 ] 更進(jìn)一步地，嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20上設(shè)置3-5個(gè)PMOD插座和I個(gè)XADC(—種采用PMOD協(xié)議的通用模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口標(biāo)準(zhǔn))插座，以便與不同的外圍電路模塊30相連，同時(shí)也方便連接多個(gè)外圍電路模塊30。在上述3-5個(gè)PMOD插座中，至少3個(gè)PMOD插座設(shè)置在嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20的同一側(cè)邊且相鄰排列設(shè)置，以便擴(kuò)展連接外圍電路模塊30。
[0032]在另一些實(shí)施例中，外圍電路模塊30中LED燈通用接口模塊、按鍵通用接口模塊、LED燈與按鍵通用接口模塊、鍵盤(pán)字符模塊301的信號(hào)引腳和控制引腳由1-3個(gè)PMOD插座引出，與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20通過(guò)具有PMOD插頭的排線相互連接。這四種外圍電路模塊30經(jīng)常需要和其他的外圍電路功能模塊同時(shí)使用，并且操作和觀察需要特定的角度或位置。采用排線連接可以不妨礙同時(shí)使用的其他外圍電路模塊30，并且具有靈活的使用位置和使用角度。
[0033]進(jìn)一步地，外圍電路模塊30放置于操作板13上表面時(shí)，支撐件與操作板13接觸，PMOD插頭與PMOD插座或XADC插座位于同一平面，PMOD插頭與PMOD插座或XADC插座為插接關(guān)系，從而方便將外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20直接相連，同時(shí)也可以更穩(wěn)定的支撐外圍電路模塊30和嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20。當(dāng)外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20通過(guò)連接線相連時(shí)，連接線上也需要設(shè)置相應(yīng)的PMOD接口或XADC接口，如在連接線的一端設(shè)置PMOD插座，以便與PMOD插頭相連，而在連接線的另一端設(shè)置PMOD插頭，以便與PMOD插座或XADC插座相連。
[0034]具體地，上述外圍電路模塊30中:
[0035]數(shù)碼管模塊306可以采用74HC245驅(qū)動(dòng)芯片，并設(shè)置4位7段共陰極數(shù)碼管和2個(gè)PMOD插頭。
[0036]VGA接口模塊310采用ADV7125芯片，并設(shè)置DB15視頻接口、5V電源接口和2個(gè)PMOD插頭。
[0037]HDMI擴(kuò)展模塊312采用ADV7511芯片，并設(shè)置3個(gè)PMOD插頭。
[0038]LED燈通用接口模塊設(shè)置10個(gè)LED燈、10路撥碼開(kāi)關(guān)、蜂鳴器和3個(gè)PMOD插頭。
[0039]按鍵通用接口模塊設(shè)置8個(gè)電平按鍵和一個(gè)PMOD插頭。
[0040]LED燈與按鍵通用接口模塊設(shè)置4個(gè)LED燈、4個(gè)電平按鍵、蜂鳴器和2個(gè)PMOD插頭。[0041 ] 鍵盤(pán)字符模塊301設(shè)置4*4薄膜按鍵、0.91寸支持SPI接口的OLED屏和3個(gè)PMOD插頭。
[0042]攝像頭接口模塊302需要適用于SCCB總線控制的CMOS攝像頭，采用2個(gè)PMOD插頭。
[0043]音頻模塊303采用ADAU1761編碼芯片，并設(shè)置I路麥克風(fēng)接口、I路立體聲耳機(jī)接口、一對(duì)Line I/O和2個(gè)PMOD插頭。
[0044]溫度傳感器模塊307采用支持Ι-wire總線的DS18B20傳感器，并設(shè)置I個(gè)PMOD插頭。
[0045]溫濕度傳感器模塊309采用支持類(lèi)IIC總線的SHTll傳感器，并設(shè)置I個(gè)PMOD插頭。
[0046]光強(qiáng)度傳感器模塊308采用支持IIC總線的TSL2561T光數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并設(shè)置I個(gè)PMOD插頭。
[0047]藍(lán)牙無(wú)線通訊模塊和Zigbee無(wú)線通訊模塊均設(shè)置三個(gè)LED指示燈和2個(gè)PMOD插座。
[0048]電機(jī)模塊304采用直流電機(jī)、紅外測(cè)速傳感器、DRV8833電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，并設(shè)置2個(gè)PMOD插頭。
[0049]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊313采用HIH-4000相對(duì)濕度傳感器、PT-100溫度傳感器、模擬電壓選擇開(kāi)關(guān)、5V電源接口，并設(shè)置I個(gè)支持XADC的PMOD插頭。
[°°50] 具體地，嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20可以采用以Zynq_7000all programmableSOC系列芯片(美國(guó)Xilinx公司，處理系統(tǒng)為ARM Cortex?-A9，可編程邏輯為Artix?-7FPGA)為核心的XC7Z020開(kāi)發(fā)板20(深圳市米爾科技有限公司制作)，具有3個(gè)同側(cè)相鄰的PMOD插座和I個(gè)XADC插座。
[0051]具體地，電源模塊為12V電源適配器。連接線包括SATA電源線、HDMI雙頭線、耳機(jī)音頻線、防呆下載線、VGA線、LCD屏幕線、網(wǎng)線、串口線、雙頭音頻線以及CAN總線(雙絞線)。使用該嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100，需要裝載相關(guān)工具軟件和教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源的PC機(jī)，以及攝像頭。
[0052]該嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100可以方便將各外圍電路模塊30存貯在存貯槽141中，以方便攜帶；使用時(shí)，可以直接取出相應(yīng)的外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20相連，使用方便，不會(huì)受到未選用的外圍電路模塊30的干擾，更為方便攜帶，適合移動(dòng)教學(xué)。將外圍電路模塊30的PCB底板采用統(tǒng)一的寬度，并將PCB底板選取指定的幾種長(zhǎng)度，并選用PMOD插頭，以方便標(biāo)準(zhǔn)化制作加工，同時(shí)更為方便不同的外圍電路模塊30與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20相連。
[0053]進(jìn)一步地，操作板13的一側(cè)與底殼12的頂部樞接相連。將操作板13樞接在底殼12的頂部，可以將操作板13蓋在存貯構(gòu)件14上，能夠保護(hù)和隔離存貯構(gòu)件14中的外圍電路模塊30，同時(shí)也可以充分利用空間。在使用時(shí)，打開(kāi)操作板13，從存貯構(gòu)件14是取出外圍電路模塊30，再將操作板13蓋在存貯構(gòu)件14上，將外圍電路模塊30固定在操作板13上，與嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20相連。
[0054]進(jìn)一步地，操作板13上設(shè)有用于轉(zhuǎn)動(dòng)該操作板13的把手132。設(shè)置把手132，以方便開(kāi)啟操作板13。
[0055]更進(jìn)一步地，上蓋11上對(duì)應(yīng)安裝有用于鎖定把手132的鎖定件111。在上蓋11上設(shè)置鎖定件111，在開(kāi)啟操作板13時(shí)，可以將操作板13固定在上蓋11上，以穩(wěn)定住操作板13，便于在存貯構(gòu)件14中取放外圍電路模塊30。而在上蓋11蓋在底殼12上時(shí)，也可以固定住操作板13，保護(hù)操作板13穩(wěn)定。
[0056]進(jìn)一步地，操作板13上設(shè)有用于配合安裝嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20的定位槽131。在操作板13上設(shè)置定位槽131，以方便安裝和固定嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20。
[0057]實(shí)施例二:
[0058]請(qǐng)參閱圖4，本實(shí)施例的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100與實(shí)施例一的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100的區(qū)別為:
[0059]請(qǐng)一并參閱圖2和圖3，箱體10還包括用于支撐顯示裝置的支撐板15，支撐板15上設(shè)有安裝腔151，顯示裝置可拆卸固定于安裝腔151中。設(shè)置支撐板15，以方便安裝和固定顯示裝置。更進(jìn)一步地，支撐板15安裝于上蓋11中。將支撐板15安裝在上蓋11中，在操作板13蓋于存貯構(gòu)件14上，進(jìn)行教學(xué)時(shí)，可以方便查看顯示裝置。
[0060]更進(jìn)一步地，定位槽131位于操作板13的一側(cè)，支撐板15位于上蓋11遠(yuǎn)離定位槽131的一側(cè)。將定位槽131設(shè)置于操作板13的一側(cè)，可以方便使用時(shí)在操作板13的另一側(cè)安裝外圍電路模塊30。將支撐板15設(shè)置在上蓋11遠(yuǎn)離定準(zhǔn)槽的一側(cè)，當(dāng)嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20安裝在操作板13的定位槽131中時(shí)，可以使支撐板15避開(kāi)嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20，即蓋上上蓋11時(shí)，操作板13與上蓋11間具有較大的空間來(lái)容置嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20，防止碰撞嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板20 ο更進(jìn)一步地，可以在操作板13上開(kāi)設(shè)定位孔，以方便安裝外圍電路模塊。
[0061]本實(shí)施例的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100與實(shí)施例一的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100的其它結(jié)構(gòu)相同，在此不再累贅。
[0062]實(shí)施例三:
[0063]請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施例的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100與實(shí)施例二的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100的區(qū)別為:
[0064]支撐板15上對(duì)應(yīng)于鎖定件111的位置開(kāi)設(shè)有通孔152，以便上蓋11上的鎖定件111可以穿過(guò)支撐板15上的通孔152與操作板13上的把手132相連。以方便穩(wěn)定住操作板13。
[0065]本實(shí)施例的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100與實(shí)施例二的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱100的其它結(jié)構(gòu)相同，在此不再累贅。
[0066]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，包括箱體，所述箱體中安裝有:嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板、若干外圍電路模塊、用于供電的電源模塊和用于可拆卸電性連接所述嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板與相應(yīng)所述外圍電路模塊的連接線;所述箱體包括用于存貯各所述外圍電路模塊及所述連接線的底殼和蓋于所述底殼上的上蓋，所述箱體中設(shè)有操作板，所述嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板安裝于所述操作板上。2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述底殼中配合安裝有用于存貯外圍電路模塊的存貯構(gòu)件，所述存貯構(gòu)件中開(kāi)設(shè)有分別用于配合容置并支撐所述外圍電路模塊的若干存貯槽，若干所述外圍電路模塊分別置于各所述存貯槽中。3.如權(quán)利要求2所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，各所述存貯槽呈長(zhǎng)條狀，且若干所述存貯槽并排設(shè)置。4.如權(quán)利要求2所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述存貯構(gòu)件上還開(kāi)設(shè)有用于放置連接所述外圍電路模塊與所述嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板的配件的配件槽。5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，各所述外圍電路模塊包括PCB底板，所述PCB底板呈矩形，所述PCB底板具有相互平行的一對(duì)第一邊和相互平行的一對(duì)第二邊，所述第一邊垂直于所述第二邊。6.如權(quán)利要求5所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，各所述外圍電路模塊的PCB底板的第一邊長(zhǎng)度相等。7.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，還包括用于顯示的顯示裝置，所述顯示裝置與所述嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板電性相連。8.如權(quán)利要求7所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，所述箱體還包括用于支撐所述顯示裝置的支撐板，所述支撐板上設(shè)有安裝腔，所述顯示裝置可拆卸固定于所述安裝腔中。9.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，若干所述外圍電路模塊為數(shù)碼管模塊、VGA接口模塊、HDMI擴(kuò)展模塊、通用接口模塊、鍵盤(pán)字符模塊、攝像頭接口模塊、音頻模塊、溫度傳感器模塊、溫濕度傳感器模塊、光強(qiáng)度傳感器模塊、藍(lán)牙無(wú)線通訊模塊、Zigbee無(wú)線通訊模塊、電機(jī)模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中的一種或多種。10.如權(quán)利要求9所述的嵌入式可編程系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于，各所述外圍電路模塊的信號(hào)引腳與控制引腳均由PMOD插頭引出，所述嵌入式可編程系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板上設(shè)有用于連接所述PMOD插頭的PMOD插座。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK105976683SQ201610568975
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】鄒亮, 游欣, 李志國(guó), 丁經(jīng)國(guó), 廖洪剛, 賴(lài)海輝, 雷旭昌
【申請(qǐng)人】深圳國(guó)泰安教育技術(shù)股份有限公司