專(zhuān)利名稱(chēng)：交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K和工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具，尤其涉及ー種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K和工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前很多高校的工程教學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)儀器功能固定，多采用儀表、單片機(jī)等元件，難以與計(jì)算機(jī)相連，多數(shù)設(shè)備缺乏擴(kuò)展性，某些現(xiàn)有的可以實(shí)現(xiàn)模塊化的工程教學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)儀器，顯示方面主要靠?jī)x表盤(pán)，整體體積較大
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)目前工程教學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)儀器整體體積較大的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供ー種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K和工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠有效的減小整體實(shí)驗(yàn)儀器的體積。ー種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，包括至少兩組并聯(lián)的交通燈模塊以及用于識(shí)別所述交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K的移位寄存器，且任意兩組交通燈模塊之間形成有預(yù)設(shè)角度，每組交通燈模塊包括并聯(lián)的至少兩個(gè)發(fā)光電路，且同一組交通燈模塊包括的各發(fā)光電路的發(fā)光顔色不同，移位寄存器以及至少兩組并聯(lián)的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K與外部的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相連。進(jìn)ー步地，每組交通燈模塊包括并聯(lián)的三個(gè)發(fā)光電路。進(jìn)ー步地，每個(gè)發(fā)光電路包括發(fā)光二極管、三極管、第一電阻和第二電阻，發(fā)光二極管的正極經(jīng)第一電阻與外部的電源模塊輸入端相連，負(fù)極與三極管的集電極連接，三極管的發(fā)射極接地，且三極管的基極經(jīng)第二電阻與數(shù)字信號(hào)端連接。進(jìn)ー步地，發(fā)光二級(jí)管為紅光發(fā)光二極管、黃光發(fā)光二極管或綠光發(fā)光二極管。進(jìn)ー步地，移位寄存器為SN74HC16 。一種工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括如上所述的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，以及工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括信號(hào)輸入輸出接ロ模塊和電源模塊，交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K與信號(hào)輸入輸出接ロ模塊和電源模塊可插拔式電連接。進(jìn)ー步地，信號(hào)輸入輸出接ロ模塊包括通訊時(shí)鐘信號(hào)端、通訊通道端以及至少六個(gè)數(shù)字信號(hào)端，通訊時(shí)鐘信號(hào)端和通訊通道端與移位寄存器相連，移位寄存器與電源模塊相連，至少六個(gè)數(shù)字新號(hào)端與交通燈模塊對(duì)應(yīng)相連。進(jìn)ー步地，交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K還包括用于顯示所述電源模塊工作狀態(tài)的指示電路，指示電路與電源模塊連接。進(jìn)ー步地，指示電路包括第三電阻以及第ニ發(fā)光二極管，第二發(fā)光二極管的陽(yáng)極與第三電阻的一端相連，第三電阻的另一端和第二發(fā)光二極管的陰極均與電源模塊相連。本實(shí)用新型提供的ー種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K和工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠有效的減小整體實(shí)驗(yàn)儀器的體積。
圖I為本實(shí)用新型提供的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型提供的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型提供的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。在本實(shí)用新型的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與ー個(gè)或者更多個(gè)其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞?br> 征相結(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本實(shí)用新型無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。如圖I所示，ー種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20，包括至少兩組并聯(lián)的交通燈模塊201以及用于識(shí)別交通燈模塊201的移位寄存器202，且任意兩組交通燈模塊201之間形成有預(yù)設(shè)角度，每組交通燈模塊201包括并聯(lián)的至少兩個(gè)發(fā)光電路，且同一組交通燈模塊201包括的各發(fā)光電路的發(fā)光顔色不同，移位寄存器以及至少兩組并聯(lián)的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20與外部的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相連。優(yōu)選地，本實(shí)施例中采用兩組并聯(lián)的交通燈模塊201，其中ー組交通燈模塊為北方向，另ー組交通燈模塊為東方向，每組交通燈模塊包括并聯(lián)的三個(gè)發(fā)光電路。如圖3所示，每個(gè)發(fā)光電路包括發(fā)光二極管LED1、三極管Q、第一電阻Rl和第二電阻R2，發(fā)光二極管LEDl的正極經(jīng)第一電阻Rl與外部的電源模塊相連，負(fù)極與三極管Q的集電極連接，三極管Q的發(fā)射極接地，且三極管Q的基極經(jīng)第二電阻R2與數(shù)字信號(hào)端連接。優(yōu)選地，發(fā)光二極管LEDl為紅光發(fā)光二極管、黃光發(fā)光二極管或綠光發(fā)光二極管。移位寄存器202 為 SN74HC16 。如圖2所示，ー種工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括如上所述的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20，以及エ程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)10，工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)10包括信號(hào)輸入輸出接ロ模塊101和電源模塊102，交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20與信號(hào)輸入輸出接ロ模塊101和電源模塊102可插拔式電連接。信號(hào)輸入輸出接ロ模塊101包括通訊時(shí)鐘信號(hào)端、通訊通道端以及至少六個(gè)數(shù)字信號(hào)端，通訊時(shí)鐘信號(hào)端和通訊通道端分別與移位寄存器202相連，移位寄存器202與電源模塊102相連，數(shù)字信號(hào)端與發(fā)光電路相連。交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20還包括用于顯示電源模塊102工作狀態(tài)的指示電路203，指示電路203與電源模塊102連接。指示電路203包括第三電阻R3以及第ニ發(fā)光二極管LED2，第二發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極與R3第三電阻的一端相連，第三電阻R3的另一端和第二發(fā)光二極管LED2的陰極均與電源模塊102相連。以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)ー步說(shuō)明本實(shí)用新型的工作原理。其中電源模塊120提供5V電壓，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20插到工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)10對(duì)應(yīng)的插槽內(nèi)，第二發(fā)光二級(jí)管LED2點(diǎn)亮，表示交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20正常工作，エ程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)虛擬儀器設(shè)備與計(jì)算機(jī)相連(圖中未示出)，虛擬儀器設(shè)備是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試和測(cè)量，為公知技術(shù)；工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)10上搭載多個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，虛擬儀器設(shè)備通過(guò)移位寄存器202識(shí)別出交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K20，學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入程序，，通過(guò)信號(hào)輸入輸出接ロ模塊101發(fā)送控制信號(hào)，控制兩組交通燈模塊201中的六個(gè)三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷來(lái)分別控制六個(gè)發(fā)光二級(jí)管，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的邏輯時(shí)序圖等內(nèi)容可以通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型提供的ー種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K和工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K搭載在工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，能夠有效的減小整體實(shí)驗(yàn)儀器的體積。雖然已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本實(shí)用新型及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本申請(qǐng)的范圍不僅限于說(shuō)明書(shū)所描述的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來(lái)要被 開(kāi)發(fā)的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求g在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
權(quán)利要求1.一種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其特征在于，所述交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括至少兩組并聯(lián)的交通燈模塊以及用于識(shí)別所述交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K的移位寄存器，且任意兩組交通燈模塊之間形成有預(yù)設(shè)角度，每組所述交通燈模塊包括并聯(lián)的至少兩個(gè)發(fā)光電路，且同一組所述交通燈模塊包括的各發(fā)光電路的發(fā)光顏色不同，所述移位寄存器以及所述至少兩組并聯(lián)的交通燈模塊與外部的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其特征在于，每組所述交通燈模塊包括并聯(lián)的三個(gè)發(fā)光電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其特征在于，每個(gè)發(fā)光電路包括發(fā)光二極管、三極管、第一電阻和第二電阻，所述發(fā)光二極管的正極經(jīng)所述第一電阻與外部的電源模塊相連，負(fù)極與所述三極管的集電極連接，所述三極管的發(fā)射極接地 ，且所述三極管的基極經(jīng)所述第二電阻與數(shù)字信號(hào)端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其特征在于，所述發(fā)光二極管為紅光發(fā)光二極管、黃光發(fā)光二極管或綠光發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其特征在于，所述移位寄存器為SN74HC165D。
6.一種工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括 如權(quán)利要求I至5任一所述的交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K，以及工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)； 所述工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括信號(hào)輸入輸出接口模塊和電源模塊，所述交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K分別與所述信號(hào)輸入輸出接口模塊和所述電源模塊可插拔式電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)輸入輸出接口模塊包括通訊時(shí)鐘信號(hào)端、通訊通道端以及至少六個(gè)數(shù)字信號(hào)端，所述通訊時(shí)鐘信號(hào)端和所述通訊通道端均與所述移位寄存器相連，所述移位寄存器與所述電源模塊相連，所述至少六個(gè)數(shù)字信號(hào)端與所述交通燈模塊對(duì)應(yīng)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K還包括用于顯示所述電源模塊工作狀態(tài)的指示電路，所述指示電路與所述電源模塊連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述指示電路包括第三電阻以及第二發(fā)光二極管，所述第二發(fā)光二極管的陽(yáng)極與所述第三電阻的一端相連，所述第三電阻的另一端和所述第二發(fā)光二極管的陰極均與所述電源模塊相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K和工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括至少兩組并聯(lián)的交通燈模塊以及用于識(shí)別交通燈模塊的移位寄存器，且任意兩組交通燈模塊之間形成有預(yù)設(shè)角度，每組交通燈模塊包括并聯(lián)的至少兩個(gè)發(fā)光電路，且同一組交通燈模塊包括的各發(fā)光電路的發(fā)光顏色不同，移位寄存器以及至少兩組并聯(lián)的交通燈模塊與外部的工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相連。
文檔編號(hào)G09B19/14GK202650340SQ20122014067
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者李興越, 陳婷, 劉熠 申請(qǐng)人:北京泛華恒興科技有限公司