[发明专利]一种积木式电子实验教具

说明书

技术领域

本发明涉及实验教具领域。

背景技术

在诸如电路实验、信号与系统实验、通信电子线路实验、数字电路实验、模拟电路实验等电子类课程的实验中，往往需要一个很大的实验面板来固定电子实验中的基本元件，这些基本元件包括：电阻、变阻器、电容、电感、二极管、三极管，集成电路芯片、各种功能电路、电压表、电流表、万用表等。这些实验面板的缺点如下：

1、这些实验面板往往特别笨重，不具有便携性；

2、这些实验面板一般是针对某个具体实验内容而设计的，不具备通用性；

3、对于贴片封装的电阻、电容等基本元件已经焊接在了实验面板上，当电路模块损坏时不方便排除故障，如果在实验过程中损坏无法及时更换，不利于实验设备的维护工作，因此实验室需要常备多套备用实验设备防止学生在使用过程中损坏设备；

4、对于插针封装的电阻、电容等基本元件，需要使用面包板来进行固定和导电，这样会增加电路安装的难度，而且容易出现短路的情况，再加上面包板面积有限，实验中使用的电子元件数量也因此受限。现有的实验面板不利于锻炼学生的动手实践能力。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的电子实验平台结构笨重、不具通用性、不易排除故障，元件安装难度大且安装受限的问题，从而提供一种积木式电子实验教具。

本发明所述的一种积木式电子实验教具，包括N个基础积木模块箱体和电路板；N为正整数；

基础积木模块箱体顶部开口，基础积木模块箱体的每个侧面设有与相邻基础积木模块箱体相固定的固定部，N个基础积木模块箱体相固定，电路板卡合在N个基础积木模块箱体顶部，电路板用于设置实验用电路模块。

电路模块包括元器件(如电阻、电容、二极管、电感等)和电路功能模块(如万用表、电压表、电流表、单片机电路、FPGA电路、RLC网络或仪器仪表等)

优选的是，基础积木模块箱体每个侧面的上部设有卡扣，电路板的四周设有缺口，卡扣与缺口卡合来实现电路板与基础积木模块箱体之间的卡合固定。

优选的是，固定部采用凹槽和凸块实现，凹槽和凸块相吻合，通过设置于不同基础积木模块箱体的凹槽和凸块将相邻的基础积木模块箱体固定。

优选的是，基础积木模块箱体有四个侧面，两个侧面设有凹槽，另两个侧面设有凸块，设有凹槽的两个侧面相邻或相对。

优选的是，基础积木模块箱体每个侧面设置的凹槽或凸块的数量是1-20个。

优选的是，N个基础积木模块箱体的底面均正方形或长方形，正方形的边长范围是5mm～200mm，长方形的宽的范围是5mm～200mm，长方形的长是宽的整数倍，N个基础积木模块箱体的高度相同，高度范围是5mm～100mm。

优选的是，卡扣的材质为塑料。

优选的是，教具模块之间采用测试孔和测试导线的组合或排针和杜邦线的组合实现电气连接。

有益效果：

本发明的教具模块为积木形式，一个基本元件做成一个积木，信号源、示波器、万用表、频谱仪、单片机开发板、AD/DA板等也可以做成积木或者使用实验室自带的信号源、示波器等，它们之间的连接非常方便，使用很简便，实验完成后拆装整理也很方便，一整套实验设备携带起来很方便；

由于实验平台的器件均为搭载电子元件和设备的积木，因此其具备通用性，可以在电路实验、信号与系统实验、通信电子线路实验、数字电路实验、模拟电路实验等电子类课程的实验中使用，不需要特别的定做实验面板；

在实验过程中，如果出现电路模块损坏的情况，可以很方便的让某个电子元件的教具模块断路，然后可以对其单独的进行测试，发现损坏之后可以很方便的使用另一个相同的电子元件教具模块进行替换而不会影响到整个实验电路的重建，不用更换整个实验面板，十分方便快捷；

实验中不会出现插针封装的电路模块或者插针封装的电路模块已经被焊接在了积木模块中的情况，所以不会出现插针封装的元件引脚互相短路的情况，更加安全。

附图说明

图1是一种积木式电子实验教具的结构示意图；

图2是基础积木模块箱体的结构示意图；

图3是电路板的结构示意图；

图4是2*2阵列的基础积木模块箱体的结构示意图；

图5是基础积木模块箱体的每个侧面设置4个凹槽或凸块的立体结构示意图；

图6是基础积木模块箱体的每个侧面设置4个凹槽或凸块的主视图；

图7是图6的俯视图。

具体实施方式