產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置的制造方法
【專利摘要】一種產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置,它具有對電路進行控制的FPGA電路；三角波產(chǎn)生電路，該電路的輸入端接FPGA電路的輸出端；控制電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端；PCI電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端，該裝置設(shè)計合理、電路簡單、集成度高、外圍元件少、能產(chǎn)生穩(wěn)定信號，可應(yīng)用于實驗室三角波信號發(fā)生裝置。
【專利說明】
產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于直接或經(jīng)頻率變換產(chǎn)生振蕩的設(shè)備或裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置。【背景技術(shù)】
[0002]目前，三角波廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備、儀器儀表、信號源中。學(xué)生的學(xué)習(xí)中，也經(jīng)常要用到三角波，因此，需要產(chǎn)生穩(wěn)定，性能優(yōu)越，調(diào)試方便的三角波，學(xué)校也開設(shè)了相關(guān)的專業(yè)課，產(chǎn)生三角波信號。產(chǎn)生三角波信號的實驗平臺也很多，主要存在以下幾種:1.基于單片機的產(chǎn)生三角波信號實驗平臺；2.基于處理器的產(chǎn)生三角波信號實驗平臺；3.基于 FPGA的產(chǎn)生三角波信號實驗平臺等。但這些設(shè)備存在以下不足:結(jié)構(gòu)尺寸大，攜帶不方便； 電路復(fù)雜，每一種平臺的功能多，需要元器件較多；設(shè)計集成度不夠，一個控制終端可以有多種實現(xiàn)電路，未整合;設(shè)計成本較高，浪費設(shè)計材料，整合電路成本少于獨立電路成本和； 調(diào)試不方便，不能在線調(diào)試，需要借助其它手段;電路設(shè)計不完善，未能設(shè)置一些故障電路， 考察學(xué)生分析能力；未能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高學(xué)生認識，具有認識的片面性;未能充分鍛煉學(xué)生實際動手能力;未能鍛煉學(xué)生綜合分析，應(yīng)用知識的能力。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述三角信號發(fā)生平臺的不足，提供一種設(shè)計合理、電路簡單、集成度高、外圍元件少、產(chǎn)生穩(wěn)定信號的產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:它具有:對電路進行控制的FPGA電路;三角波產(chǎn)生電路，該電路的輸入端接FPGA電路的輸出端;控制電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端;PCI電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。
[0005]本實用新型的FPGA電路為:集成電路U4的M14腳、K16腳、L16腳、L15腳、L14腳、M16 腳、M15 腳、P14 腳、N16 腳、N15 腳、P16 腳、P15 腳、N13 腳、K13 腳、R14 腳、T14 腳、R13 腳接 PCI 電路，集成電路U4的H15腳接晶振Y1的4腳，集成電路U4的H5腳、G2腳、F2腳、G1腳、F1腳、J13腳、 K12腳、G5腳、H4腳、L13腳、J5腳、M13腳依次接連接器J2的13腳?2腳，集成電路U4的H12腳、 G15 腳、F15 腳、F16 腳、H13 腳、G12 腳、G13 腳、E13 腳、D15 腳、G16 腳、J12 腳、D16 腳、E15 腳、E16 腳、F14腳、C15腳接控制電路，集成電路U4的B14腳、A14腳、C13腳、C12腳、B13腳、A13腳、B12 腳、A12腳、B11腳、A11腳、B10腳、A10腳、D9腳、D11腳、D10腳、A7腳、B7腳、D8腳、B6腳接三角波產(chǎn)生電路，集成電路U4的D6腳通過電阻R6接3V電源并接開關(guān)S1的一端、C3腳通過電阻R7接 3V電源并接開關(guān)S2的一端、K2腳通過電阻R8接3V電源并接開關(guān)S3的一端，集成電路U4的M5 腳、LI 1腳、E12腳、F6腳接A1.2V電源，集成電路U4的FI 1腳、E5腳、L6腳、Ml2腳、L8腳、L7腳、 K10 腳、K8 腳、K6 腳、J10 腳、J7 腳、J6 腳、H11 腳、F9 腳、F10 腳、G7 腳、G9 腳、G11 腳、H7 腳、H10 腳接 1.2V電源，集成電路U4的K3腳、R1腳、B1腳、G3腳、A2腳、C7腳、E7腳、A15腳、C10腳、E10腳、B16 腳、G14腳、K14腳、R16腳、M10腳、P10腳、T15腳、M7腳、P7腳、T2腳接3V電源，集成電路U4的L12腳、N12 腳、Mil 腳、D5 腳、F5 腳、E6 腳、P12 腳、D12 腳、Ell 腳、L5 腳、N5 腳、M6 腳、A16 腳、A1 腳、L10 腳、L9腳、K11 腳、K9腳、K7腳、J11 腳、J9腳、J8腳、H9腳、H8腳、H6腳、G10腳、G8腳、G6腳、F8腳、 F7腳、B2腳、B15腳、C8腳、C9腳、E8腳、E9腳、H3腳、H14腳、J3腳、J14腳、M8腳、M9腳、P8腳、P9 腳、R2腳、R15腳、T1腳、T16腳接地，晶振Y1的1腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的1腳接地，開關(guān)S1?開關(guān)S3的另一端接地;集成電路U4的型號為EP2C20F256C6，晶振Y1的型號為JHY50M。
[0006]本實用新型的三角波產(chǎn)生電路為:集成電路U2的1腳?16腳依次接集成電路U4的 B14 腳、A14 腳、C13 腳、C12 腳、B13 腳、A13 腳、B12 腳、A12 腳、B11 腳、All 腳、B10 腳、A10 腳、D9 腳、 D11腳、D10腳、A7腳，集成電路U2的22腳接滑動變阻器RP1的可調(diào)端、21腳接滑動變阻器RP2 的可調(diào)端、17腳接連接器J1的1腳、23腳接15V電源的正極、19腳接15V電源的負極、18腳接5V 電源、20腳接地，集成電路U3的5腳?7腳依次接集成電路U4的B7腳、D8腳、B6腳，集成電路U3 的9腳和10腳接連接器J1的3腳、11腳接集成電路U3的13腳、3腳和16腳接5V電源、8腳和1腳接5V電源的負極、12腳和2腳接地，滑動變阻器RP 1和滑動變阻器RP2的固定端接15V電源，連接器J1的2腳和4腳接地;集成電路U2的型號為DAC701BH、集成電路U3的型號為DAC56U。
[0007]由于本實用新型采用當按下開關(guān)S1，開關(guān)S2和開關(guān)S3斷開，控制電路產(chǎn)生三角波信號；當按下開關(guān)S2,開關(guān)S1和開關(guān)S3斷開，PCI電路產(chǎn)生三角波信號；當按下開關(guān)S3,開關(guān) S1和開關(guān)S2斷開，F(xiàn)PGA電路產(chǎn)生三角波信號，本裝置電路簡單、外圍元器件少、集成度高、將不同的平臺整合在一起、配套調(diào)整方便，電路采用多種控制手段，方便、快捷，實驗功能性強，設(shè)計靈活可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，可應(yīng)用于實驗室三角波產(chǎn)生裝置?！靖綀D說明】
[0008]圖1是本實用新型電氣原理方框圖。
[0009]圖2是圖1中FPGA電路的電子線路原理圖。[〇〇1〇] 圖3是圖1中PCI電路的電子線路原理圖。[〇〇11]圖4是圖1中三角波產(chǎn)生電路和控制電路的電子線路原理圖?！揪唧w實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。[0〇13] 實施例1[〇〇14]在圖1中，本實用新型產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置由FPGA電路、PCI電路、三角波產(chǎn)生電路、控制電路連接構(gòu)成，F(xiàn)PGA電路的輸出端接三角波產(chǎn)生電路的輸入端，控制電路的輸出端接FPGA電路的輸入端，PC I電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。[0〇15] 在圖2中，本實施例的FPGA電路由集成電路U4、電阻R6?電阻R8、開關(guān)S1?開關(guān)S3、 晶振Y1、連接器J2連接構(gòu)成，集成電路U4的型號為EP2C20F256C6,晶振Y1的型號為JHY50M。 集成電路U4的M14腳、K16腳、L16腳、L15腳、L14腳、M16腳、M15腳、P14腳、N16腳、N15腳、P16 腳、P15腳、N13腳、K13腳、R14腳、T14腳、R13腳接PCI電路，集成電路U4的H15腳接晶振Y1的4 腳，集成電路U4的H5腳、G2腳、F2腳、G1腳、F1腳、J13腳、K12腳、G5腳、H4腳、L13腳、J5腳、M13 腳依次接連接器J2的13腳?2腳，集成電路U4的H12腳、G15腳、F15腳、F16腳、H13腳、G12腳、 G13腳、E13腳、D15腳、G16腳、J12腳、D16腳、E15腳、E16腳、F14腳、C15腳接控制電路，集成電路 U4 的 B14 腳、A14 腳、C13 腳、C12 腳、B13 腳、A13 腳、B12 腳、A12 腳、B11腳、All腳、B10 腳、A10 腳、D9腳、Dll腳、D1腳、A7腳、B7腳、D8腳、B6腳接三角波產(chǎn)生電路，集成電路U4的D6腳通過電阻R6接3V電源并接開關(guān)S1的一端、C3腳通過電阻R7接3V電源并接開關(guān)S2的一端、K2腳通過電阻R8接3V電源并接開關(guān)S3的一端，集成電路U4的M5腳、L11腳、E12腳、F6腳接A1.2V電源，集成電路U4的F11腳、E5腳、L6腳、Ml 2腳、L8腳、L7腳、K10腳、K8腳、K6腳、J10腳、J7腳、J6 腳、H11腳、F9腳、F10腳、G7腳、G9腳、G11腳、H7腳、H10腳接1.2V電源，集成電路U4的K3腳、R1 腳、B1 腳、G3 腳、A2 腳、C7 腳、E7 腳、A15 腳、C10 腳、E10 腳、B16 腳、G14 腳、K14 腳、R16 腳、M10 腳、 P10腳、T15腳、M7腳、P7腳、T2腳接3V電源，集成電路U4的L12腳、N12腳、Mil腳、D5腳、F5腳、E6 腳、P12腳、D12腳、E11 腳、L5 腳、N5 腳、M6腳、A16腳、A1 腳、L10腳、L9 腳、Kl 1 腳、K9 腳、K7腳、Jl 1 腳、J9腳、J8腳、H9腳、H8腳、H6腳、G10腳、G8腳、G6腳、F8腳、F7腳、B2腳、B15腳、C8腳、C9腳、E8 腳、E9腳、H3腳、H14腳、J3腳、J14腳、M8腳、M9腳、P8腳、P9腳、R2腳、R15腳、T1腳、T16腳接地， 晶振H的1腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的1腳接地，開關(guān)S1?開關(guān)S3的另一端接地。 [〇〇16] 在圖3中，本實施例的PCI電路由集成電路U5、集成電路U6、電阻R2?電阻R5、電容 C2、電容C3、晶振Y2、連接器J3連接構(gòu)成，集成電路U5的型號為CH3 52L、集成電路U6的型號為 AT24C02。集成電路U5的83腳?90腳、93腳?96腳、5腳?8腳、17腳?22腳、30腳?40腳、92腳和91腳、9腳、16腳、32腳、15腳、12腳?14腳、82腳、81腳依次接連接器J3的66腳、65腳、31腳、 64腳、30腳?23腳、56腳、11腳、55腳、46腳、45腳、11腳、44腳、10腳、9腳、42腳、8腳、41腳、6 腳、39腳、5腳、38腳、4腳、37腳、3腳、2腳、61腳、21腳、12腳、7腳、13腳、53腳、50腳、16腳、19 腳、58腳，集成電路U5的10腳接連接器J3的54腳并通過電阻R2接3V電源，集成電路U5的63腳 ?70腳、62腳、61腳、60腳?56腳、79腳、80腳依次接集成電路U4的M14腳、K16腳、L16腳、L15 腳、L14 腳、M16 腳、M15 腳、P14 腳、N16 腳、N15 腳、P16 腳、P15 腳、N13 腳、K13 腳、R14 腳、T14 腳、 R13腳，集成電路U5的55腳接晶振Y2的一端并接電容C2的一端、54腳接晶振Y2的另一端并接電容C3的一端、11腳通過電阻R4接3V電源并接集成電路U6的5腳、71腳通過電阻R5接地并接集成電路U6的6腳，集成電路U5的23腳、77腳、78腳、97腳、98腳接3V電源，集成電路U5的73 腳、53腳、28腳、24腳、4腳、3腳接地，集成電路U6的8腳接3V電源，集成電路U6的7腳、4腳?1 腳接地，連接器J3的36腳接連接器J3的43腳、15腳通過電阻R3接3V電源、17腳和51腳接3V電源，連接器J3的1腳、34腳、35腳、68腳接地，電容C2和電容C3的另一端接地。[〇〇17]在圖4中，本實施例的控制電路由集成電路U1、電阻R1、電容C1連接構(gòu)成，集成電路 U1的型號為C8051F231。集成電路U1的10腳通過電阻R1接3V電源并接電阻C1的一端、8腳接 3V電源、9腳接地，集成電路U1的28腳?21腳、4腳?1腳、32腳?29腳依次接集成電路U4的 H12腳、G15腳、F15腳、F16腳、H13腳、G12腳、G13腳、E13腳、D15腳、G16腳、J12腳、D16腳、E15 腳、E16腳、F14腳、C15腳，電容C1的另一端接地。[〇〇18]在圖4中，本實施例的三角波產(chǎn)生電路由集成電路U2、集成電路U3、滑動變阻器 RP1、滑動變阻器RP2、連接器J1連接構(gòu)成，集成電路U2的型號為DAC701BH、集成電路U3的型號為DAC56U。集成電路U2的1腳?16腳依次接集成電路U4的B14腳、A14腳、C13腳、C12腳、B13 腳、A13腳、B12腳、A12腳、B11腳、All腳、B10腳、A10腳、D9腳、D11腳、D10腳、A7腳，集成電路U2 的22腳接滑動變阻器RP1的可調(diào)端、21腳接滑動變阻器RP2的可調(diào)端、17腳接連接器J1的1 腳、23腳接15V電源的正極、19腳接15V電源的負極、18腳接5V電源、20腳接地，集成電路U3的 5腳?7腳依次接集成電路U4的B7腳、D8腳、B6腳，集成電路U3的9腳和10腳接連接器J1的3腳、11腳接集成電路U3的13腳、3腳和16腳接5V電源、8腳和1腳接5V電源的負極、12腳和2腳接地，滑動變阻器RP1和滑動變阻器RP2的固定端接15V電源，連接器J1的2腳和4腳接地。
[0019]本實用新型的工作原理如下:
[0020]系統(tǒng)上電，電路開始初始化工作。當按下開關(guān)S1，開關(guān)S2和開關(guān)S3斷開，控制器電路工作。此時，是用控制器電路產(chǎn)生三角波信號。三角波數(shù)據(jù)信號從集成電路U1的28腳?21 腳、4腳?1腳、32腳?29腳輸出，輸入到集成電路U4，集成電路U4接收三角波數(shù)據(jù)，并啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換的控制邏輯，將數(shù)據(jù)輸出到集成電路U2的1腳?16腳，經(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器J1的1腳輸出三角波信號；或?qū)?shù)據(jù)輸出到集成電路U3的5腳?7腳，經(jīng)集成電路U3內(nèi)部處理，從連接器J1的3腳輸出三角波信號。
[0021]當按下開關(guān)S2,開關(guān)S1和開關(guān)S3斷開，PCI電路工作。此時是用PCI電路產(chǎn)生三角波信號。三角波數(shù)據(jù)信號從連接器J3輸入，由連接器J3的66腳、65腳、31腳、64腳、30腳?23腳、 56腳、11腳、55腳、46腳、45腳、11腳、44腳、10腳、9腳、42腳、8腳、41腳、6腳、39腳、5腳、38腳、4 腳、37腳、3腳、2腳、61腳、21腳、12腳、7腳、13腳、53腳、50腳、16腳、19腳、58腳、54腳輸出，輸入到集成電路U5,經(jīng)集成電路U5內(nèi)部處理，從集成電路U5的63腳?70腳輸入到集成電路U4， 經(jīng)集成電路U4內(nèi)部處理，將數(shù)據(jù)輸出到集成電路U2的1腳?16腳，經(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理， 從連接器J1的1腳輸出三角波信號;或?qū)?shù)據(jù)輸出到集成電路U3的5腳?7腳，經(jīng)集成電路U3 內(nèi)部處理，從連接器J1的3腳輸出三角波信號。[〇〇22] 當按下開關(guān)S3,開關(guān)S1和開關(guān)S2斷開，F(xiàn)PGA電路工作。此時，是用FPGA電路產(chǎn)生正弦波信號。由集成電路U4內(nèi)部產(chǎn)生的三角波控制邏輯，把三角波數(shù)據(jù)輸出到集成電路U2的1 腳?16腳，經(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器J1的1腳輸出三角波信號;或?qū)?shù)據(jù)輸出到集成電路U3的5腳?7腳，經(jīng)集成電路U3內(nèi)部處理，從連接器J1的3腳輸出三角波信號。
【主權(quán)項】
1.一種產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置，其特征在于它具有:對電路進行控制的FPGA電路；三角波產(chǎn)生電路，該電路的輸入端接F PG A電路的輸出端；控制電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端；PCI電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置，其特征在于所述的FPGA電 路為:集成電路U4的M14腳、K16腳、L16腳、L15腳、L14腳、M16腳、M15腳、P14腳、N16腳、N15腳、 P16腳、P15腳、N13腳、K13腳、R14腳、T14腳、R13腳接PCI電路，集成電路U4的H15腳接晶振Y1 的4腳，集成電路U4的H5腳、G2腳、F2腳、G1腳、F1腳、J13腳、K12腳、G5腳、H4腳、L13腳、J5腳、 M13腳依次接連接器J2的13腳?2腳，集成電路U4的H12腳、G15腳、F15腳、F16腳、H13腳、G12 腳、G13腳、E13腳、D15腳、G16腳、J12腳、D16腳、E15腳、E16腳、F14腳、C15腳接控制電路，集成 電路 U4 的 B14 腳、A14 腳、C13 腳、C12 腳、B13 腳、A13 腳、B12 腳、A12 腳、B11 腳、All 腳、B10 腳、A10 腳、D9腳、D11腳、D10腳、A7腳、B7腳、D8腳、B6腳接三角波產(chǎn)生電路，集成電路U4的D6腳通過 電阻R6接3V電源并接開關(guān)S1的一端、C3腳通過電阻R7接3V電源并接開關(guān)S2的一端、K2腳通 過電阻R8接3V電源并接開關(guān)S3的一端，集成電路U4的M5腳、L11腳、E12腳、F6腳接A1.2V電 源，集成電路U4的F11腳、E5腳、L6腳、Ml 2腳、L8腳、L7腳、K10腳、K8腳、K6腳、J10腳、J7腳、J6 腳、H11腳、F9腳、F10腳、G7腳、G9腳、G11腳、H7腳、H10腳接1.2V電源，集成電路U4的K3腳、R1 腳、B1 腳、G3 腳、A2 腳、C7 腳、E7 腳、A15 腳、C1 腳、E10 腳、B16 腳、G14 腳、K14 腳、R16 腳、M10 腳、 P10腳、T15腳、M7腳、P7腳、T2腳接3V電源，集成電路U4的L12腳、N12腳、Mil腳、D5腳、F5腳、E6 腳、P12腳、D12腳、E11 腳、L5 腳、N5 腳、M6腳、A16腳、A1 腳、L10腳、L9 腳、Kl 1 腳、K9 腳、K7腳、Jl 1 腳、J9腳、J8腳、H9腳、H8腳、H6腳、G10腳、G8腳、G6腳、F8腳、F7腳、B2腳、B15腳、C8腳、C9腳、E8 腳、E9腳、H3腳、H14腳、J3腳、J14腳、M8腳、M9腳、P8腳、P9腳、R2腳、R15腳、T1腳、T16腳接地， 晶振Y1的1腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的1腳接地，開關(guān)S1?開關(guān)S3的另一端接地;集成 電路U4的型號為EP2C20F256C6，晶振Y1的型號為JHY50M。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生三角波信號的綜合控制裝置，其特征在于所述的三角波 產(chǎn)生電路為:集成電路U2的1腳?16腳依次接集成電路U4的B14腳、A14腳、C13腳、C12腳、B13 腳、A13腳、B12腳、A12腳、B11腳、All腳、B10腳、A10腳、D9腳、D11腳、D10腳、A7腳，集成電路U2 的22腳接滑動變阻器RP1的可調(diào)端、21腳接滑動變阻器RP2的可調(diào)端、17腳接連接器J1的1 腳、23腳接15V電源的正極、19腳接15V電源的負極、18腳接5V電源、20腳接地，集成電路U3的 5腳?7腳依次接集成電路U4的B7腳、D8腳、B6腳，集成電路U3的9腳和10腳接連接器J1的3 腳、11腳接集成電路U3的13腳、3腳和16腳接5V電源、8腳和1腳接5V電源的負極、12腳和2腳 接地，滑動變阻器RP1和滑動變阻器RP2的固定端接15V電源，連接器J1的2腳和4腳接地;集 成電路U2的型號為DAC701BH、集成電路U3的型號為DAC56U。
【文檔編號】H03K4/06GK205596081SQ201620285383
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】王彥軍, 王鏡惠, 張秋艷
【申請人】榆林學(xué)院