一种粗糙度检测试验教具用电路板的制作方法

1.本实用新型涉及教学器械领域，特别涉及一种粗糙度检测试验教具用电路板。


背景技术：

2.中国专利公开号cn111326052a和公开号cn211787771u是申请人所提出用于实现几何精度知识点的动态可视化，并将知识点与工程实例结合，从一个全新的角度展示公差项目的应用与意义所设计的粗糙度检测试验教具。该粗糙度检测试验教具中的各个模块需要单片机输出电信号进行控制，比如亲水性测试平台中的步进电机，导电性平台中反映导电性强弱的led模块，电动夹爪的夹持力调节与夹取动作的指定。因此基于教具的电控需要，可以将所有功能集中在一块电路板上，这样可以让操作集中，减少了寻找开关的环节。但是如果把所有功能集中在一块电路板上又会让电路板面积很大，这样就减小了手的操作空间。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种粗糙度检测试验教具用电路板。本实用新型具有体积小，适合操作的优点。
4.本实用新型的技术方案：一种粗糙度检测试验教具用电路板，包括底板，底板的上方设有顶板；所述底板上设有pcb主控板，所述顶板上设有pcb操作板；所述pcb主控板的上侧设有多个第一接口，pcb主控板的左侧设有步进电机输出接口和电源接口；所述pcb主控板的中部设有主控芯片和步进电机驱动芯片；所述pcb操作板的上侧设有导电性接口、led模块接口和多个第二接口；所述pcb操作板的下侧设有第一钮子开关、第二钮子开关和第三钮子开关；所述pcb操作板的右侧设有电位器和电动夹爪接口；所述pcb操作板的中部设有拨码开关和显示屏模块接口。
5.上述的粗糙度检测试验教具用电路板，所述底板的四角处分别设有连接块，连接块上分别设有连接孔。
6.前述的粗糙度检测试验教具用电路板，所述顶板呈角型，pcb操作板设置在顶板的上平面，顶板竖直面的下端与底板固定连接。
7.前述的粗糙度检测试验教具用电路板，所述pcb主控板经螺丝与底板固定连接。
8.前述的粗糙度检测试验教具用电路板，所述pcb操作板经螺丝与顶板固定连接。
9.与现有技术相比，本实用新型将电路板分为两块，一块负责信号的采集与输出的pcb主控板，另一块用于给使用者操作的pcb操作板。由于操作者不需要与接触pcb主控板，将pcb主控板设置在底板上，将使用次数较多的pcb操作板放置在顶板上，因此可以解决一块电路板过大操作占用空间大的问题，而且还便于pcb操作板的控制操作。本实用新型将粗糙度检测试验教具中全部的电控功能集中在电路板上，可以极大的减少接线，避免了线路损坏的可能，而且把功能不同的部分分别放在两块电路板上，通过叠加的安装方式，减少电路板的面积，在有限的教具空间中尽量增大操作者的操作空间。
附图说明
10.图1是本实用新型的结构示意图；
11.图2是本实用新型的pcb主控板的结构示意图；
12.图3是本实用新型的pcb操作板的立体结构示意图；
13.图4是本实用新型的主控芯片的原理示意图；
14.图5是本实用新型的步进电机驱动芯片的原理示意图；
15.图6是第一钮子开关、第二钮子开关和拨码开关的电路示意图；
16.图7是第三钮子开关控制电动夹爪的电路示意图；
17.图8是显示屏模块接口电路示意图。
18.附图标记：
19.1、底板；2、顶板；3、pcb主控板；4、pcb操作板；5、第一接口；6、步进电机输出接口；7、电源接口；8、主控芯片；9、步进电机驱动芯片；10、导电性接口；11、led模块接口；12、第二接口；13、第一钮子开关；14、第二钮子开关；15、第三钮子开关；16、电位器；17、电动夹爪接口；18、拨码开关；19、显示屏模块接口；20、连接块；21、连接孔。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
21.实施例：一种粗糙度检测试验教具用电路板，如图1所示，包括底板1，底板1的四角处分别设有连接块20，连接块20上分别设有连接孔21，通过连接孔21用螺丝将底板1与粗糙度检测试验教具中的教具箱进行固定；所述底板1的上方设有顶板2，顶板2呈角型，顶板2竖直面的下端与底板1固定连接；所述底板1上设有pcb主控板3，pcb主控板3经螺丝与底板1固定连接，所述顶板2的上平面上设有pcb操作板4，所述pcb操作板4经螺丝与顶板2固定连接；如图2所示，所述pcb主控板3的上侧设有多个第一接口5，pcb主控板3的左侧设有步进电机输出接口6和电源接口7，电源接口7用于与外界电源连接，为pcb主控板3和pcb操作板4供电；所述pcb主控板3的中部设有主控芯片8和步进电机驱动芯片9；如图3所示，所述pcb操作板4的上侧设有导电性接口10、led模块接口11和多个第二接口12，led模块接口11用于连接led灯；所述pcb操作板4的下侧设有第一钮子开关13、第二钮子开关14和第三钮子开关15；所述pcb操作板4的右侧设有电位器16和电动夹爪接口17，电动夹爪接口17用于连接电动夹爪；所述pcb操作板4的中部设有拨码开关18和显示屏模块接口19。本实施例中，pcb主控板3和pcb操作板4是通过第一接口5和第二接口12之间进行连接通讯；其中，步进电机驱动芯片9控制步进电机的旋转速度与方向，控制原理是主控芯片8将pcb操作板4上的控制信号输出给步进电机驱动芯片9，由步进电机驱动芯片9驱动电机,主控芯片8的原理图如图4所示，步进电机驱动芯片9的原理图如图5所示。如图6所示，步进电机驱动芯片9中的md1、md2和md3引脚分别与图3中的拨码开关18的三个脚相连，通过拨码开关18改变步进电机的细分数，从而改变步进电机的速度，采用拨码开关18对电机速度进行控制，这样可以很方便的改变速度，满足不同实验条件。。步进电机驱动芯片9中的oe引脚与图3中的第一钮子开关13相连，控制步进电机的关闭与开启。步进电机驱动芯片9中的fr引脚与图3中的第二钮子开关14相连，控制电机的方向。如图7所示，第三钮子开关15控制电动夹爪，旋转电位器16可以改变采
集电压，经过处理后通过电动夹爪接口17输出给电动夹爪，控制电动夹爪的夹持力大小，实现控制夹爪的夹取和放松，其中主控芯片8pb0引脚负责采集输入电压，pc1引脚负责电压信号的输出，数据的转换由主控芯片8内部完成。显示屏模块接口19用于连接显示屏，显示屏用于实现当前夹爪的夹持力大小，显示屏模块接口19的原理图如图8所示。采用显示屏可以实时的显示夹爪的夹持力大小，这样就可以对粗糙度与夹持力的量化，并且方便实验数据的记录。
22.综上所述，本实用新型将电路板分为两块，一块负责信号的采集与输出的pcb主控板3，另一块用于给使用者操作的pcb操作板4。由于操作者不需要与接触pcb主控板3，将pcb主控板3设置在底板1上，将使用次数较多的pcb操作板4放置在顶板2上，因此可以解决一块电路板过大操作占用空间大的问题，而且还便于pcb操作板4的控制操作。本实用新型将粗糙度检测试验教具中全部的电控功能集中在电路板上，可以极大的减少接线，避免了线路损坏的可能，而且把功能不同的部分分别放在两块电路板上，通过叠加的安装方式，减少电路板的面积，在有限的教具空间中尽量增大操作者的操作空间。