一种教学用组合逻辑电路实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种教学用组合逻辑电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线；所述面板集成了数码管单元、发光二极管单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述芯片引脚标识板包括74LS138芯片、74LS148芯片、74LS283芯片、74LS48芯片和74LS42芯片引脚标识板。该实验装置使用灵活、易于实现，使用者可通过香蕉头连接线将各功能单元连接成组合逻辑芯片测试电路，结合芯片引脚标识板进行组合逻辑芯片的功能验证与演示；实验装置采用独特的大尺寸设计使本发明专利技术具有良好的课堂演示功能，是师生互动的良好实验载体，便于在高校课堂上进行推广使用，具有广阔的应用前景。

An experimental device of combinational logic circuit for teaching

【技术实现步骤摘要】
一种教学用组合逻辑电路实验装置
本专利技术涉及电子
，具体涉及一种教学用组合逻辑电路实验装置。
技术介绍
《数字电子技术基础》这门课是高校电子科学与技术、电子信息工程和通信工程等电子类专业，以及计算机科学与技术、物联网工程和物理学等非电子类专业的专业基础必修课，在整个人才培养体系中起到重要的作用，为后续数字系统设计、单片机、计算机组成原理、集成电路设计等课程的学习打下良好的基础。组合逻辑电路在《数字电子技术基础》这门课中起到承前启后的作用。在课堂上讲解组合逻辑电路这部分内容过程中，除了讲解组合逻辑电路的分析和设计方法外，还要重点讲解一些组合逻辑芯片，具体包括：编码器、译码器和加法器等，这些芯片是构成其他类型数字电路的基础部件。同时，组合逻辑电路这部分知识掌握的牢固与否直接影响到后续时序逻辑电路这部分内容的学习。目前，各高校电类专业的实验条件较好，都配有数字电路专业实验室。但是，现有的高校课程体系中，本门课均采用“理论课+实验课”的授课模式，即先在多媒体教室中进行理论教学，然后在专业实验室进行实验教学。《数字电子技术基础》是一门实践性很强的课程，如果在理论教学中一味地进行知识灌输，学生的学习效果会很差。如果在教学过程中穿插实验演示，又存在诸多问题。例如，专业实验室中的实验设备要么是占地面积很大的大型实验平台，要么是比较笨重的实验箱。对于大型的实验平台是无法移动到普通的多媒体教室中进行上课演示的。对于实验箱，由于体积较小，而包含的功能单元却很多，这导致元件密度很大，LED、数码管、开关等均使用小尺寸元器件。实验演示时也仅仅是前两排学生能看清楚，后面的学生很难看清楚实验过程及结果。同时，实验箱的供电均采用220V交流电，可移动性较差。另外，如果要把实验箱正面朝向学生进行课堂演示，实验箱上的翻盖会挡住学生的视线，演示起来很不方便。对于计算机科学与技术、物联网工程和物理学等非电子类专业，情况同样不容乐观。对于一些实验条件较差的高校，由于非电类专业不具备专业的实验室，本门课的实验往往采用基于计算机的EDA仿真来完成相关实验教学。这种情况对于计算机类的专业最为普遍。最终导致学生的学习体验较差，教师在知识点的讲解上缺乏直观性，授课氛围较沉闷。根据麦克斯等权威机构对高校学生课程学习的问卷调查显示，学生往往对互动性强的上课方式以及实验演示类的课程最感兴趣，听课时精力最为集中。而对于那些PPT灌输式教学往往提不起精神。根据《数字电子技术基础》这门课授课过程中遇到的问题，即无法使用硬件设备在理论课上方便地进行组合逻辑电路功能演示，本专利技术提供了一种便于课堂教学演示的组合逻辑电路实验装置，用于对组合逻辑芯片进行功能测试。该装置既是组合逻辑电路实验演示的教学仪器，同时也是进行师生互动的良好载体，对课堂教学起到积极的示范性作用，能够提高学生的课堂注意力与学习主动性，具有良好的推广及使用前景。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，提高课堂授课质量，本专利技术提出了一种教学用组合逻辑电路实验装置，本专利技术所采取的技术方案如下：一种教学用组合逻辑电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线；所述面板集成了数码管单元、发光二极管单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述芯片引脚标识板包括74LS138芯片引脚标识板、74LS148芯片引脚标识板、74LS283芯片引脚标识板、74LS48芯片引脚标识板和74LS42芯片引脚标识板；所述数码管单元由2.3英寸共阴极数码管、数码管转接板、电阻和香蕉头插座构成，数码管的公共端口与UPS单元的地端口相连，数码管标识为“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”和“g”的段位端口通过电阻与香蕉头插座相连；所述发光二极管单元由发光二极管、电阻和香蕉头插座构成，发光二极管的阴极通过电阻与UPS单元的地端口相连，发光二极管阳极与香蕉头插座相连；所述芯片测试单元由锁紧座和香蕉头插座构成，锁紧座的引脚与香蕉头插座相连；所述逻辑电平单元由单刀双掷开关、香蕉头插座和排阻构成，单刀双掷开关一侧的输入端与UPS单元的地端口相连，另外一侧的输入端通过排阻与UPS单元的电源输出端口相连，单刀双掷开关的中间输出端与香蕉头插座相连；所述UPS单元由5V电源插座、UPS电源模块、锂电池、电源开关和香蕉头插座构成，5V电源插座的正极和负极与UPS电源模块的电源输入端口相连，锂电池的正极和负极与UPS电源模块的电池端口相连，UPS电源模块的输出端正极通过电源开关与香蕉头插座相连，为整个实验装置供电，UPS电源模块的输出端负极与香蕉头插座相连，作为整个实验装置的接地端。优选地，所述底座是由单层亚克力板构成的长方体结构，所述面板为单层亚克力板并通过长杆螺丝固定于所述底座上；所述底座和面板长60厘米，宽45厘米。优选地，所述数码管为红色2.3英寸一位共阴极数码管，其中每一段位内部有4个发光二极管，采用两串、两并的形式连接。优选地，所述数码管通过数码管转接板固定在面板上的数码管单元区域。选选地，所述发光二极管的直径为1厘米，发光颜色为红色。优选地，在所述芯片测试单元进行芯片测试时需要使用相应芯片的引脚标识板。优选地，所述锂电池为18650锂电池。优选地，所述香蕉头连接线两端各有一个插头，所述插头由塑料手柄和金属莲花头构成，所述金属莲花头的直径和所述香蕉头插座的内孔直径均为2毫米，所述塑料手柄的顶部带有内径为2毫米的插孔。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术中对不同型号组合逻辑芯片的测试是通过在芯片测试单元上使用相应型号的芯片引脚标识板完成的，芯片引脚标识板上印刷有大尺寸的芯片引脚图，使芯片引脚功能清晰明了，只需要更换芯片引脚标识板便可实现对不同型号芯片的测试，通用性强。2.本专利技术的功能单元丰富，易于实现，使用者可通过香蕉头连接线将各功能单元连接来完成不同型号的组合逻辑芯片的测试，使用灵活。3.本专利技术的底座、面板和芯片引脚标识板均采用亚克力板制作，具有耐候性及耐酸碱性良好，抗冲击力强、易清洁和绝缘性良好等优势，并且造价低，性价比高。4.本专利技术中底座和面板长为60厘米，宽为45厘米，除芯片引脚标识板外，面板上的其他单元也印刷有元件的大尺寸标识图，面板上采用2.3英寸的大尺寸数码管，发光二极管的直径为1厘米，这种独特的大尺寸设计使本专利技术具有良好的课堂演示功能，是师生互动的良好实验载体，方便在高校课堂上进行推广使用，具有广阔的使用价值和应用前景。附图说明图1为本专利技术中底座的示意图；图2为本专利技术中面板的结构图；图3为本专利技术中面板上各个单元的电路图；图4为本专利技术中数码管转接板示意图；图5为本专利技术中74LS138芯片引脚标识板；图6为本专利技术中74LS148芯片引脚标识板；图7为本专利技术中74LS283芯片引脚标识板；图8为本专利技术中74LS48芯片引脚标识板；图9为本专利技术中74LS42芯片引脚标识板；图10为本专利技术中测试74LS138芯片的电路图；图11为本专利技术中测试74LS148芯片的电路图；图12为本专利技术中测试74LS283芯片的电路图；图13为本专利技术中测试74LS48芯片的电路图；图14为本专利技术中测试74LS42芯片的电路图。附图标记：101-数码管单元，102-发光二极管单元，103-芯片测试单元，10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学用组合逻辑电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线，其特征在于：所述面板集成了数码管单元、发光二极管单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述数码管单元由数码管、数码管转接板、电阻和香蕉头插座构成，数码管的公共端口与UPS单元的地端口相连，数码管的段位端口通过电阻与香蕉头插座相连，所述数码管通过数码管转接板固定在面板上的数码管单元区域；所述发光二极管单元由发光二极管、电阻和香蕉头插座构成，发光二极管的阴极通过电阻与UPS单元的地端口相连，发光二极管阳极与香蕉头插座相连；所述芯片测试单元由锁紧座和香蕉头插座构成，锁紧座的引脚与香蕉头插座相连；所述逻辑电平单元由单刀双掷开关、香蕉头插座和排阻构成，单刀双掷开关一侧的输入端与UPS单元的地端口相连，另外一侧的输入端通过排阻与UPS单元的电源输出端口相连，单刀双掷开关的中间输出端与香蕉头插座相连；所述UPS单元由5V电源插座、UPS电源模块、锂电池、电源开关和香蕉头插座构成，5V电源插座的正极和负极与UPS电源模块的电源输入端口相连，锂电池的正极和负极与UPS电源模块的电池端口相连，UPS电源模块的输出端正极通过电源开关与香蕉头插座相连，为整个实验装置供电，UPS电源模块的输出端负极与香蕉头插座相连，作为整个实验装置的接地端。...

【技术特征摘要】
1.一种教学用组合逻辑电路实验装置，包括底座、面板、芯片引脚标识板和香蕉头连接线，其特征在于：所述面板集成了数码管单元、发光二极管单元、芯片测试单元、逻辑电平单元和UPS单元；所述数码管单元由数码管、数码管转接板、电阻和香蕉头插座构成，数码管的公共端口与UPS单元的地端口相连，数码管的段位端口通过电阻与香蕉头插座相连，所述数码管通过数码管转接板固定在面板上的数码管单元区域；所述发光二极管单元由发光二极管、电阻和香蕉头插座构成，发光二极管的阴极通过电阻与UPS单元的地端口相连，发光二极管阳极与香蕉头插座相连；所述芯片测试单元由锁紧座和香蕉头插座构成，锁紧座的引脚与香蕉头插座相连；所述逻辑电平单元由单刀双掷开关、香蕉头插座和排阻构成，单刀双掷开关一侧的输入端与UPS单元的地端口相连，另外一侧的输入端通过排阻与UPS单元的电源输出端口相连，单刀双掷开关的中间输出端与香蕉头插座相连；所述UPS单元由5V电源插座、UPS电源模块、锂电池、电源开关和香蕉头插座构成，5V电源插座的正极和负极与UPS电源模块的电源输入端口相连，锂电池的正极和负极与UPS电源模块的电池端口相连，UPS电源模块的输出端正极通过电源开关与香蕉头插座相连，为整个实验装置供电，UPS电源模块的输出端负极与香蕉头插座相连，作为整个实验装置的接地端。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭立强，刘恋，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32