CN210896149U - 一种Arduino教学仪器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种Arduino教学仪器，结构简单，节省线路连接时间，提高学习效率。该Arduino教学仪器，包括扩展板，所述扩展板上设置有排针、蜂鸣器、按键组、LED组、电位器、光敏电阻和通信接口组；所述蜂鸣器、所述按键组、所述LED组、所述电位器、所述光敏电阻与所述排针和所述通信接口组电性连接；所述排针用于与Arduino主控板电性连接；所述通信接口组用于与外部电路或器件电连接，进行显示、温湿度或超声波实验；所述蜂鸣器用于进行声音输出实验；所述按键组用于进行数字信号输入实验；所述LED组用于进行光输出实验；所述电位器用于进行模拟输入实验；所述光敏电阻用于进行光线检测实验。
Description
技术领域
本申请涉及电子教学技术领域，尤其涉及一种Arduino教学仪器。
背景技术
目前，Arduino作为最流行的创客平台，深受国内外广大创客群体的喜爱，深受广大中小学生科技迷的欢迎，利用这个平台，他们可以实现自己的创意，制作出实用又炫酷的创新作品。但是要熟悉Arduino开发平台，了解它的资源并灵活运用，我们还需要一个启蒙和入门的学习，入门工具种类繁多。
现有的Arduino硬件学习套件，大概分为两大类，一类是以面包板与独立元器件搭建Arduino学习硬件电路环境，另一类是利用一个个独立的功能模块，通过杜邦线与控制板进行连接搭建Arduino学习硬件电路环境。
现有技术的学习套件，存在如下问题：面包板与独立元器件搭建Arduino学习硬件电路环境，过程中需要大量的时间进行电路搭建和电路的排错，硬件环境的稳定性差，容易出错，实验成功率低，很容易给初学者带来巨大的精神压力，使初学者知难而退，从而放弃学习；利用一个个独立的功能模块，通过杜邦线与控制板进行连接，搭建Arduino学习硬件电路环境，每一个功能模块都通过连线与控制板相连，投入硬件资源多，资金成本大，连线纷乱，连线浪费时间，并且在集中教学的时候，这种方式使得学习者之间的材料经常容易弄混弄丢。
实用新型内容
为了解决现有技术的问题，本申请提供一种Arduino教学仪器，结构简单，节省线路连接时间，提高学习效率。
本申请实施例提供一种Arduino教学仪器，包括扩展板，所述扩展板上设置有排针、蜂鸣器、按键组、LED组、电位器、光敏电阻和通信接口组；
所述蜂鸣器、所述按键组、所述LED组、所述电位器、所述光敏电阻与所述排针和所述通信接口组电性连接；
所述排针用于与Arduino主控板电性连接；
所述通信接口组用于与外部电路或器件电连接，进行显示、温湿度或超声波实验；
所述蜂鸣器用于进行声音输出实验；
所述按键组用于进行数字信号输入实验；
所述LED组用于进行光输出实验；
所述电位器用于进行模拟输入实验；
所述光敏电阻用于进行光线检测实验。
可能的实现方式中，所述通信接口组包括I2C接口、温湿度数据接口和超声波数据接口。
可能的实现方式中，还包括电阻，所述电阻的数量与所述LED组中的LED数量相同，所述LED组中的各LED一一对应的通过所述电阻与所述排针电性连接。
可能的实现方式中，所述LED组包括三个LED，各LED的发光颜色不同。
可能的实现方式中，所述按键组包括两个按键，用于按键扫描实验。
可能的实现方式中，所述排针和所述通信接口组位于所述扩展板的边缘位置。
本申请实施例，通过设计排针和通信接口组，使扩展板可以与Arduino主板连接，同时也能够连接外部电路或器件，从而结合扩展板上集成的Arduino学习实验中所需的器件，能够进行各种学习实验。本申请实施例提供的Arduino教学仪器，结构简单，相较于传统的面包板电路连接和元器件模块化的实验环境，节约了大量的电路连线时间和电路纠错时间，使用者能够快速的进行编程的学习和体验，提高学习效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的Arduino教学仪器的结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的通信接口的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的Arduino教学仪器的结构示意图之二；
图4为本申请实施例提供的可能采用的主控板的结构示意图。
附图标记：
1、扩展板； 2、排针；
3、蜂鸣器； 4、按键组；
5、LED组； 6、电位器；
7、光敏电阻； 8、通信接口组；
81、I2C接口；
82、温湿度数据接口；
83、超声波数据接口。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请实施例提供一种Arduino教学仪器，包括扩展板1，扩展板上设置有排针2、蜂鸣器3、按键组4、LED组5、电位器6、光敏电阻7和通信接口组8；
蜂鸣器3、按键组4、LED组5、电位器6、光敏电阻7与排针2和通信接口组8电性连接；
排针2用于与Arduino主控板电性连接；
通信接口组8用于与外部电路或器件电连接，进行显示、温湿度或超声波实验；
蜂鸣器3用于进行声音输出实验；
按键组4用于进行数字信号输入实验；
LED组5用于进行光输出实验；
电位器6用于进行模拟输入实验；
光敏电阻7用于进行光线检测实验。
本申请实施例，通过设计排针2和通信接口组8，使扩展板可以与Arduino主板连接，同时也能够连接外部电路或器件，从而结合扩展板上集成的Arduino学习实验中所需的器件，能够进行各种学习实验。本申请实施例提供的Arduino教学仪器，结构简单，相较于传统的面包板电路连接和元器件模块化的实验环境，节约了大量的电路连线时间和电路纠错时间，使用者能够快速的进行编程的学习和体验，提高学习效率。
可能的实现方式中，如图2所示，通信接口组8包括I2C接口81、温湿度数据接口82和超声波数据接口83。以便连接外部电路或器件，实现各种实现目的。例如，通过I2C接口81连接OLED屏；又例如，通过温湿度数据接口82连接温湿度传感器；又例如，通过超声波数据接口83连接超声波传感器；在此不一一例举。
基于保障器件的考虑，可以为LED组5设置电阻。如图3所示，该Arduino教学仪器包括如图1所示的结构，还包括电阻9，电阻9的数量与LED组5中的LED数量相同，LED组5中的各LED一一对应的通过电阻9与排针2电性连接。电阻9可以起到降压的作用，以确保LED组5的各LED的安全运行。
一些可能的例子中，按键组4可以包括至少两个按键，例如3个、4个、5个或更多个，以便进行按键扫描实验。当然，为了减少面积占用，按键组4可以仅包括两个按键，而两个按键同样可以满足基本的按键扫描实验。
排针2和通信接口组8的位置可以根据Arduino主控板的相应针脚对应设置，优选的位于扩展板1的边缘位置。
可能的实现方式中，LED组5可以包括两个以上LED，如3个LED、4个LED或更多LED，可以用于点、跑马灯、闪烁等实验。一些可能的例子中，LED组5包括三个LED，在扩展板1与Arduino主控板连接，即通过排线2与Arduino主控板上具有脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)功能的针脚连拉，分别控制各个LED的亮灭和亮度。LED组5包括的LED的发光颜色可以相同，也可以不同。从便于实现观察的角度考虑，优选各LED的发光颜色不同。
可能的例子中，按键组4包括两个按键，在扩展板1与Arduino主控板连接，即通过排线2与Arduino主控板上的数字引脚连接，Arduino主控板在按键按下接收低电平，按键抬起时接收高电平，从而实现按键扫描。
可能的例子中，蜂鸣器3在扩展板1与Arduino主控板连接，即通过排线2与Arduino主控板上的数字引脚连接，数字引脚输出高电平，蜂鸣器3鸣叫，输出低电平蜂鸣器3停止鸣叫。
可能的例子中，光敏电阻7在扩展板1与Arduino主控板连接，即通过排线2与Arduino主控板上的模拟端口连接，光线的变化可以使模拟端口的模拟输入值发生变化。
可能的例子中，通过I2C接口81连接OLED屏，可以进行图形或字符的显示实验。
可能的例子中，温湿度数据接口82与Arduino主控板上的数字端口连接，在插上温湿度传感器后，可以进行环境温度及湿度检测的实验。
可能的例子中，超声波数据接口83与Arduino主控板上的数字端口连接，插上超声波传感器后，可以利用超声波进行距离的检测实验。
如图4所示，为了更清楚的了解本申请的方案，提一种可能采用的Arduino主控板，包括接口组21。Arduino主控板的具体功能可以根据实际需求进行设计，在此不进行限制。与本申请Arduino教学仪器配合的，Arduino主控板的接口组21与本申请Arduino教学仪器的排针1对应，二者之间可以进行数据通信。
需要说明的是，上述的应用仅是为了更清楚的对本申请的方案进行描述，任何根据上述示例进行变型或扩展的方案，均在本申请的保护范围内。
应当理解的是，本申请中使用的术语，比如“部”，是用于区分不同级别的不同组件，元件，部件，部分或组件的一种方法。但是，如果其他术语可以达到同样的目的，本申请中也可能使用该其他术语来替代上述术语。
本申请中描述的“第一”或“第二”等术语，仅是为了区分各部件之间的关系，并不限定其必然不同，如果其他术语可以达到同样的目的，本申请中也可能使用该其他术语来替代上述术语。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种Arduino教学仪器，其特征在于，包括扩展板，所述扩展板上设置有排针、蜂鸣器、按键组、LED组、电位器、光敏电阻和通信接口组；
所述蜂鸣器、所述按键组、所述LED组、所述电位器、所述光敏电阻与所述排针和所述通信接口组电性连接；
所述排针用于与Arduino主控板电性连接；
所述通信接口组用于与外部电路或器件电连接，进行显示、温湿度或超声波实验；
所述蜂鸣器用于进行声音输出实验；
所述按键组用于进行数字信号输入实验；
所述LED组用于进行光输出实验；
所述电位器用于进行模拟输入实验；
所述光敏电阻用于进行光线检测实验。
2.如权利要求1所述的Arduino教学仪器，其特征在于，所述通信接口组包括I2C接口、温湿度数据接口和超声波数据接口。
3.如权利要求1所述的Arduino教学仪器，其特征在于，还包括电阻，所述电阻的数量与所述LED组中的LED数量相同，所述LED组中的各LED一一对应的通过所述电阻与所述排针电性连接。
4.如权利要求3所述的Arduino教学仪器，其特征在于，所述LED组包括三个LED，各LED的发光颜色不同。
5.如权利要求1所述的Arduino教学仪器，其特征在于，所述按键组包括两个按键，用于按键扫描实验。
6.如权利要求1所述的Arduino教学仪器，其特征在于，所述排针和所述通信接口组位于所述扩展板的边缘位置。
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| CN (1) | CN210896149U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112908100A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-04 | 上海程妙智能科技有限公司 | 一种新型人工智能编程教具 |
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2019
- 2019-11-30 CN CN201922129643.7U patent/CN210896149U/zh not_active Expired - Fee Related
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