[发明专利]一种用于计算机编程教学的插卡式单片机套件

说明书

本发明涉及插卡式单片机的技术领域，特别是涉及一种用于计算机编程教学的插卡式单片机套件，避免通过连接线的连接方式造成的接线错误，也使得整个套件装置集成度高，结构简洁美观，能够将代码写入单片机，而且能够上传代码到云端，供以后使用。以上的设计综合起来，使得整个套件功能十分强大，能够适应于各种场景的应用；包括：插槽式扩展板，插卡式单片机，底层代码封装，dxkIDE Python语言集成开发环境。

技术领域

本发明涉及插卡式单片机技术，尤其涉及一种用于计算机编程教学的插卡式单片机套件，可用于计算机编程语言教学等应用。

背景技术

现有的用于计算机编程教学的传统单片机，在传感器模块连接方面大多采用杜邦线、面包板、插针插座等面向连接线的接插形式，这种连接线接插形式往往容易出错，接错线的情况时常发生错误导致单片机运行结果不准确，在调试时还需要掌握复杂的电路知识才能纠正错误，非常浪费宝贵的编程学习时间，而且，连接线的损耗率十分高。

同时，现有的用于计算机编程教学的传感器模块种类少，没有单独的控制芯片，往往共用一个主板的控制芯片，此类传感器模块没有自检功能，学习者无法通过简单的操作来确定出现的错误是否由硬件本身引起，间接加大了学习的难度。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种插卡式单片机套件，在其插槽式扩展板上设置多个模块插槽、主机接口、工作模式选择开关、蜂鸣器，通过插槽方式连接外接插卡式单片机模块，不仅避免了通过连接线的连接方式造成的接线错误，也使得整个套件装置集成度高，结构简洁美观；插卡式单片机种类丰富，每个单片机都有单独的控制芯片及单独的控制程序；封装程序将底层复杂的芯片控制代码封装成一句简单的Python语句，往往简单的几行代码就可以实现复杂的功能；与整个套件配套的dxkIDE集成开发环境界面友好，不仅能够将代码写入单片机，而且能够上传代码到云端，供以后使用。以上的设计综合起来，使得整个套件功能十分强大，能够适应于各种场景的应用。

本发明的技术方案是：

插槽式扩展板，包括：内置电源、主机接口、多个模块插槽、工作模式选择开关、小型蜂鸣器。内置电源：扩展板集成电压转化电路，支持宽电压供电，可采用普通的5号电池供电，包括各种碳电池，碱性电池，镍氢电池，锂电池和磷酸铁锂电池等；主机接口通常用于连接Micro:bit单片机，计算机编程语言学习者将编写完成的代码导入到主控单片机；模块插槽用于连接插卡式单片机模块，通过I2C(Inter－Integrated Circuit，主从通信)通信方式在插卡式单片机与主控单片机之间进行通信；此外，插槽式扩展板上还装有一个小型蜂鸣器，主控单片机能够控制它发出不同音调的声音；工作模式选择开关用于选择扩展板的工作模式和自检模式。

插卡式单片机，包括：6片传感器单片机，2片效应器单片机和2片单片机转接板。其中，传感器单片机目前拥有的功能包括读取环境温度、读取环境湿度、读取与障碍物之间的距离、手柄输入、读取环境声音强度值、读取环境亮度值以及读取插卡式单片机上的电位器值；效应器单片机目前拥有的功能包括单头LED红灯的亮灭和在OLED显示屏上显示中文、英文、符号及数字；单片机插槽式扩展板上的模块插槽也可以通过单片机转接板与插卡式单片机进行连接。单片机转接板有两块，分别是转接模块和远端插槽卡，转接模块设有转接线插槽；远端插槽卡设有转接线插槽和模块插槽；转接线的一端连接转接模块上的转接线插槽，另一端连接远端插槽卡上的转接线插槽；通过转接线连接转接模块和远端插槽卡，将单片机扩展板上的模块插槽延伸到远端插槽卡上的模块插槽；通过远端插槽卡的模块插槽外接插卡式单片机，达到根据需要来扩展并延长模块插槽与外接插卡式单片机的目的，同时也可解决因外接的插卡式单片机的形状、体积等原因无法直接与插槽式扩展板上的模块插槽连接的问题。