產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，該裝置設計合理、電路簡單、集成度高、外圍元件少、能產生穩定信號，可應用于實驗室三角波信號發生裝置。
【專利說明】
產生三角波信號的綜合控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于直接或經頻率變換產生振蕩的設備或裝置技術領域，具體涉及到產生三角波信號的綜合控制裝置。【背景技術】
[0002]目前，三角波廣泛應用于各種電子設備、儀器儀表、信號源中。學生的學習中，也經常要用到三角波，因此，需要產生穩定，性能優越，調試方便的三角波，學校也開設了相關的專業課，產生三角波信號。產生三角波信號的實驗平臺也很多，主要存在以下幾種:1.基于單片機的產生三角波信號實驗平臺；2.基于處理器的產生三角波信號實驗平臺；3.基于 FPGA的產生三角波信號實驗平臺等。但這些設備存在以下不足:結構尺寸大，攜帶不方便； 電路復雜，每一種平臺的功能多，需要元器件較多；設計集成度不夠，一個控制終端可以有多種實現電路，未整合;設計成本較高，浪費設計材料，整合電路成本少于獨立電路成本和； 調試不方便，不能在線調試，需要借助其它手段;電路設計不完善，未能設置一些故障電路， 考察學生分析能力；未能激發學生的創新意識、提高學生認識，具有認識的片面性;未能充分鍛煉學生實際動手能力;未能鍛煉學生綜合分析，應用知識的能力。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述三角信號發生平臺的不足，提供一種設計合理、電路簡單、集成度高、外圍元件少、產生穩定信號的產生三角波信號的綜合控制裝置。
[0004]解決上述技術問題采用的技術方案是:它具有:對電路進行控制的FPGA電路;三角波產生電路，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腳接三角波產生電路，集成電路U4的D6腳通過電阻R6接3V電源并接開關S1的一端、C3腳通過電阻R7接 3V電源并接開關S2的一端、K2腳通過電阻R8接3V電源并接開關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S1?開關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的可調端、21腳接滑動變阻器RP2 的可調端、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S1，開關S2和開關S3斷開，控制電路產生三角波信號；當按下開關S2,開關S1和開關S3斷開，PCI電路產生三角波信號；當按下開關S3,開關 S1和開關S2斷開，FPGA電路產生三角波信號，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、配套調整方便，電路采用多種控制手段，方便、快捷，實驗功能性強，設計靈活可引導學生發散思維，可應用于實驗室三角波產生裝置。【附圖說明】
[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中三角波產生電路和控制電路的電子線路原理圖。【具體實施方式】
[0012]下面結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，本實用新型產生三角波信號的綜合控制裝置由FPGA電路、PCI電路、三角波產生電路、控制電路連接構成，FPGA電路的輸出端接三角波產生電路的輸入端，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S1?開關S3、 晶振Y1、連接器J2連接構成，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腳接三角波產生電路，集成電路U4的D6腳通過電阻R6接3V電源并接開關S1的一端、C3腳通過電阻R7接3V電源并接開關S2的一端、K2腳通過電阻R8接3V電源并接開關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S1?開關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的可調端、21腳接滑動變阻器RP2的可調端、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]系統上電，電路開始初始化工作。當按下開關S1，開關S2和開關S3斷開，控制器電路工作。此時，是用控制器電路產生三角波信號。三角波數據信號從集成電路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接收三角波數據，并啟動模數轉換的控制邏輯，將數據輸出到集成電路U2的1腳?16腳，經集成電路U2內部處理，從連接器J1的1腳輸出三角波信號；或將數據輸出到集成電路U3的5腳?7腳，經集成電路U3內部處理，從連接器J1的3腳輸出三角波信號。
[0021]當按下開關S2,開關S1和開關S3斷開，PCI電路工作。此時是用PCI電路產生三角波信號。三角波數據信號從連接器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,經集成電路U5內部處理，從集成電路U5的63腳?70腳輸入到集成電路U4， 經集成電路U4內部處理，將數據輸出到集成電路U2的1腳?16腳，經集成電路U2內部處理， 從連接器J1的1腳輸出三角波信號;或將數據輸出到集成電路U3的5腳?7腳，經集成電路U3 內部處理，從連接器J1的3腳輸出三角波信號。[〇〇22] 當按下開關S3,開關S1和開關S2斷開，FPGA電路工作。此時，是用FPGA電路產生正弦波信號。由集成電路U4內部產生的三角波控制邏輯，把三角波數據輸出到集成電路U2的1 腳?16腳，經集成電路U2內部處理，從連接器J1的1腳輸出三角波信號;或將數據輸出到集成電路U3的5腳?7腳，經集成電路U3內部處理，從連接器J1的3腳輸出三角波信號。
【主權項】
1.一種產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.根據權利要求1所述的產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腳接三角波產生電路，集成電路U4的D6腳通過 電阻R6接3V電源并接開關S1的一端、C3腳通過電阻R7接3V電源并接開關S2的一端、K2腳通 過電阻R8接3V電源并接開關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S1?開關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.根據權利要求1所述的產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的可調端、21腳接滑動變阻器RP2的可調端、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
【發明人】王彥軍, 王鏡惠, 張秋艷
【申請人】榆林學院