一种应用于职业院校的学生学习电子电路的实验板的制作方法

1.本实用新型涉及到教学教具的技术领域，尤其涉及一种应用于职业院校的学生学习电子电路的实验板。


背景技术：

2.在电子电路的教学过程中，让学生熟悉和掌握各类基础电子元元件的功能是最基本的教学要求。目前，市场上的实验板上的大多为洞洞板或者焊接有电子元件的电路板，前者在使用过程中需要学院根据电路图自行将电子元件连接起来，费时费力，且实验过程中还存在很多不确定因素，很容易造成实验的失败；后者也需要再用导线件元元件连接起来，线条的错落容易导致连接过程不能清晰地理顺线路走向，不仅容易出错而且不利于学生理解和学习。
3.另外，上述两种类型的试验板均没有设置指示灯即测量点，因此不能进行验证。
4.因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提出一种应用于职业院校的学生学习电子电路的实验板，用以解决上述技术问题。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种应用于职业院校的学生学习电子电路的实验板，包括单层pcb基板，所述单层pcb基板的正面设置有若干多相互独立的线路区，每一所述线路区内的线路以可见形式设置在所述单层pcb基板的正面，所述线路区的线路上设置有用于焊接功能电子元件和外围电子元件的元件焊盘、以及用于测量功能电子元件和/或外围电子元件焊接效果的测试点，所述外围电子元件包括用于显示功能电子元件工作状态的led灯群；所述led灯群由多颗led灯珠组成，并排列成具有指示效果的图案。
8.可选地，所述图案包括箭头图案、环形图案、竖条形图案、叉形图案、勾形图案。
9.可选地，各所述线路区的线路上设置有用于焊接开关的开关焊盘。
10.本实用新型的有益效果在于：
11.（1）通过以单层pcb板作为基板，在基板的正面设置多个相互独立的线路区，线路区的线路以以可见形式设置在所述单层pcb基板的正面，以便于学生能够更加直观清晰地查看各个电子元件之间如何连接，便于学生学习、了解、掌握电子元件之间的连接关系；
12.（2）通过在线路区的线路上设置加宽的元件焊盘位和测试点位，利于学生手动焊接，并通过测试点位了解焊接不良的情况，及时修正，且利于学生学习记录实验数据；
13.（3）通过设置多个独立的线路区形成模块式结构，以便将多个不同的功能电子元件的功能实验电路设置在同一个基板上，利于学生分单元学习；
14.（4）通过在每一线路区内设置用于焊接开关的开关焊盘，以便于学生通过焊接在开关焊盘上的开关对该线路区内的功能试验电路进行独立开关控制，便于分模块学习和操
作。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的实验板的正面pcb版图示意图。
16.图2为二极管功能实验电路的线路图。
17.图3为电阻和三极管功能实验电路的线路图。
18.图4为晶振、电容、mos管、三端稳压及分频ic功能实验电路的线路图。
19.图5为声音采集（ad转换）功能实验电路的线路图。
20.图6为智能台灯调光电路实验电路的线路图。
21.图7为wf100spz表面压力传感器试验电路的线路图。
22.图8为光耦、继电器及三极管功能实验电路的线路图。
23.图9为双声道扬声器功能实验电路的线路图。
24.图10为定时器电路功能实验电路的线路图。
25.图11为晶振、电容、mos管、三端稳压及分频ic功能实验电路对应的正面pcb版图示意图。
26.图12为声音采集（ad转换）功能实验电路对应的正面pcb版图示意图。
27.图13为智能台灯调光电路实验电路对应的正面pcb版图示意图。
28.图14为wf100spz表面压力传感器试验电路对应的正面pcb版图示意图。
具体实施方式
29.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
30.本实用新型提供一种应用于职业院校的学生学习电子电路的实验板，包括单层pcb基板，单层pcb基板的正面设置有若干多相互独立的线路区，每一线路区内的线路以可见形式设置在单层pcb基板的正面，线路区的线路上设置有用于焊接功能电子元件和外围电子元件的元件焊盘、用于测量试验数据的测试点、以及用于焊接开关的开关焊盘。
31.外围电子元件包括用于显示功能电子元件工作状态的led灯群；led灯群由多颗led灯珠组成，并排列成具有指示效果的图案，如箭头图案、环形图案、竖条形图案、叉形图案、勾形图案等等。
32.下面结合图1所示的实验板具体说明。
33.如图1所示，该单层pcb基板的正面设置10个独立的线路区，位于第一层的线路区内设置有供电及dc降压实验线路图，当学生将对应的电子元件和开关、led灯焊接在该线路图的焊盘上后，形成供电及dc降压实验电路，用于整个实验板提供供电，是整个实验板供电的源头。该电路包括保险丝、三端稳压及电容等主要电子元件，也是家用电器、无线通信设备及微型计算机等产品常采用的供电模式。对各个功能试验电路进行试验时，闭合开关sw1，此时在检测点tp2可检测到5v电压，同时指示灯led1会发光，此时整个试验板上电，为后续各个功能试验电路供电。
34.第二层有3个线路区，从左到右依次为二极管功能实验电路、电阻和三极管功能实验电路和晶振、电容、mos管、三端稳压及分频ic功能实验电路。
35.其中，二极管功能实验电路是为验证二极管的工作原理、二极管的功能及二极管
的特性而开发设计的功能模块。如图2所示，二极管功能实验电路包括单二极管d1、复合二极管d2等电子元件，也是家用电器、无线通信设备及微型计算机等产品常采用的供电隔离保护模式。实验时，当闭合开关sw6、sw7、sw8及sw9后，对应led21、led7、led8、led6会发光。
36.电阻和三极管功能实验电路是为了验证电阻和三极管的工作原理、功能及特性而开发设计的功能实验电路。如图3所示，电阻和三极管功能实验电路包括可调电阻r3、r5、r11，光敏电阻gr1，热敏电阻ntr以及三极管q18等电子元件，也是家用电器、无线通信设备及微型计算机等产品常采用的开发设计电路模式。实验时，当闭合开关sw2、sw3及sw4后，对应led22、led23、led2、led25、led26会发光。
37.晶振、电容、mos管、三端稳压及分频ic功能实验电路是为验证晶振、mos管及分频芯片的工作原理、功能及应用而开发设计的功能实验模块。如图4所示，晶振、电容、mos管、三端稳压及分频ic功能实验电路包括晶振x1，三端稳压芯片u2，触发器u3、u4、u5、u6，分频芯片u7、u8等电子元件，也是家用电器、无线通信设备及微型计算机等产品常采用的分频模式。实验时，闭合开关sw5后，对应led灯群会闪烁。如图11所示，晶振、电容、mos管、三端稳压及分频ic功能实验电路中的led灯群由led4、led5、led9、led10、led11、led12、led28、led29、led30、led31、led32、led33组成。如图11所示，该led灯群采用竖条形状，便于识别。
38.第三层有4个线路区，从左到右依次为声音采集（ad转换）功能实验电路，智能台灯调光电路实验电路，wf100spz表面压力传感器试验电路，以及光耦、继电器及三极管功能实验电路。
39.声音采集（ad转换）功能实验电路是为了验证麦克风、比较器lm393芯片、三极管及led灯等元器件的工作原理、功能及应用而开发设计的功能实验模块，如图5所示，其包括麦克风gmi6027p，比较器u17、三极管q15等电子元件，也是家用电器、医疗设备及微型计算机等产品常采用的数模转换模块。结合图12，该声音采集（ad转换）功能实验电路的led灯群由led70-led80这10个led灯组成，这10个排列成一个箭头图案。实验时，闭合开关sw13后，对准麦克风发声，此时该电路的led灯群的箭头形状会闪烁。
40.智能台灯调光电路实验电路为验证触控芯片ada01al、三极管及led灯等元器件的工作原理、功能及应用而开发设计的功能实验模块。如图6所示，该智能台灯调光电路实验电路包括触控芯片u33、u34、u35，感应片tpad1、tpad2、tpad3，以及led灯等电子元件，也是家用电器、医疗设备及微型计算机等产品常采用的触摸控制模块。结合图13，led灯包括led82-led86，led88-led92以及led94-led99，三个灯群，其中led82-led86排列成环形，led88-led92排列成环形，led94-led99排列呈竖条形。实验时，闭合开关sw12后，触摸任意一感应片tpad1、tpad2、tpad3，可使得对应的led灯群发光。
41.wf100spz表面压力传感器试验电路是为验证空气压力传感器、运算放大器等元器件的工作原理、功能及应用而开发设计的功能实验模块。如图7所示，该wf100spz表面压力传感器试验电路包括空气压力传感器u10、运算放大器u11等电子元件，也是家用电器、医疗设备及微型计算机等产品常采用的气体压力测量模块。结合图14，wf100spz表面压力传感器试验电路的灯群由led44-led47，led49-led52组成，led44-led47排列成叉形图案，led49-led52排列成勾形图案。实验时，关闭sw11和sw17后，led44-led47组成的叉形图案发光，若此时向空气压力传感器u10吹气，则led44-led47组成的勾形图案发光，从而通过叉形图案和勾形图案非常形象的展示电路功能。
42.光耦、继电器及三极管功能实验电路为验证光耦、继电器及三极管等元器件的工作原理、功能及应用而开发设计的功能实验模块。如图8所示，该光耦、继电器及三极管功能实验电路包括光耦u9，继电器hk4100f，三极管q10、q11等电子元件，也是家用电器、无线通信设备及微型计算机等产品常采用的隔离控制模式。实验时，闭合开关sw10后，led34常亮，当继电器hk4100f工作时，led35、led36、led38、led39、led40-led42闪烁。
43.第四层有2两线路区，从左到右分别为双声道扬声器功能实验电路和定时器电路功能实验电路。
44.双声道扬声器功能实验电路是为验证功放芯片tda2822、声音输入输出接口及扬声器等元器件的工作原理、功能及应用而开发设计的功能实验模块。如图9所示，该双声道扬声器功能实验电路包括功放芯片u13、声音输入输出接口audio、扬声器spk1、spk2等电子元件，也是家用电器、医疗设备、娱乐设备及微型计算机等产品常采用的电路设计模块。实验时，闭合开关sw14后，通过声音输入输出接口audio向功放芯片u13传送音频数据，经功放芯片u 13处理后输出到扬声器spk1、spk 2，就能够听到声音。
45.定时器电路功能实验电路是为验证时基ne555d芯片、反相器sn74ls14dr芯片、同步十进制可逆计数器sn74ls192n、7段显示译码器sn74ls48n、及共阴极数码管等元器件的工作原理、功能及应用而开发设计的功能实验模块。如图10所示，该定时器电路功能实验电路包括时基芯片ne555d，反相器u20，同步十进制可逆计数器u24，数码管u29、u30、u31、u32等电子元件，也是家用电器、医疗设备、娱乐设备及微型计算机等产品常采用的电路设计模块。实验时，闭合开关sw15和sw16闭合后，4个数码管显示时间的倒计时，倒计时以60秒为单位开始。
46.在本实施例中，单层pcb基板为裸板，其上的所有电子元件均为学生手动焊接上去的，且为了利于焊接，元件焊盘和开关焊盘加大加宽，以便于学生焊接。同时通过在线路上设置测试点，使得学生不仅可以通过测试点进行测量试验数据，还可以在焊接发生问题时，通过测试点快速检查出坏点。
47.与现有的电子电路实验板相比，本实用新型的有益效果在于：
48.（1）通过以单层pcb板作为基板，在基板的正面设置多个相互独立的线路区，线路区的线路以以可见形式设置在单层pcb基板的正面，以便于学生能够更加直观清晰地查看各个电子元件之间如何连接，便于学生学习、了解、掌握电子元件之间的连接关系；
49.（2）通过在线路区的线路上设置加宽的元件焊盘位和测试点位，利于学生手动焊接，并通过测试点位了解焊接不良的情况，及时修正，且利于学生学习记录实验数据；
50.（3）通过设置多个独立的线路区形成模块式结构，以便将多个不同的功能电子元件的功能实验电路设置在同一个基板上，利于学生分单元学习；
51.（4）通过在每一线路区内设置用于焊接开关的开关焊盘，以便于学生通过焊接在开关焊盘上的开关对该线路区内的功能试验电路进行独立开关控制，便于分模块学习和操作。
52.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。