產生正弦波信號的綜合控制裝置的制造方法
【專利摘要】一種產生正弦波信號的綜合控制裝置,它具有對電路進行控制的FPGA電路；正弦波產生電路，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，可應用于實驗室正弦波信號發生裝置。
【專利說明】
產生正弦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，具體涉及到產生正弦波信號的綜合控制裝置。
【背景技術】
[0002]目前，正弦波廣泛應用于各種電子設備、儀器儀表中。學生的學習中，也經常要用到正弦波，因此，需要產生穩定，性能優越，調試方便的正弦波，學校也開設了相關的專業課，產生正弦波信號。產生正弦波信號的實驗平臺也很多，主要存在以下幾種:1.基于單片機的產生正弦波信號實驗平臺；2.基于處理器的產生正弦波信號實驗平臺；3.基于FPGA的產生正弦波信號實驗平臺等。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正弦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正弦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;正弦波產生電路，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U3的L14腳、K16腳、L16腳、L15腳、K15腳、M16腳、M15 腳、P14 腳、R14 腳、T14 腳、R13 腳、T13 腳、T12 腳、~11腳、？13腳、？12腳、110腳接?(:1電路，集成電路U3的J2腳接晶振Yl的4腳，集成電路U3的G2腳、F2腳、GI腳、FI腳、J13腳、K12腳、G5腳、H4腳、L13腳、J5腳、M13腳、H5腳依次接連接器J2的13腳?2腳，集成電路U3的Dl腳、E3腳、E.、G4腳、EI腳、E2腳、K2腳、KI腳接控制電路，集成電路U3的L2腳、J4腳、Ml腳、M2腳、M3腳、L3腳、N2腳、PI腳、P2腳、N3腳、N4腳、P3腳、L4腳、M4腳接正弦波產生電路，集成電路U3的C6腳通過電阻R6接3V電源并接開關SI的一端、C13腳通過電阻R7接3V電源并接開關S2的一端、H12腳通過電阻R8接3V電源并接開關S3的一端，集成電路U3的F9腳、FlO腳、G7腳、G9腳、Gll 腳、H7 腳、HlO 腳、Hll 腳、J6 腳、J7 腳、JlO 腳、K6 腳、K8 腳、KlO 腳、E12 腳、Lll 腳、M5 腳、F6腳、Fll腳、E5腳、L6腳、M12腳接1.2V電源，集成電路U3的BI腳、G3腳、A2腳、C7腳、E7腳、A15腳、ClO 腳、ElO 腳、B16 腳、G14 腳、K14 腳、R16 腳、T2 腳、P7 腳、M7 腳、T15 腳、PlO 腳、MlO 腳接 3V 電源，集成電路U3的K9腳、Lll腳、L9腳、LlO腳、Al腳、A16腳、T16腳、Tl腳、R15腳、R2腳、P9腳、P8腳、M9 腳、M8 腳、J14 腳、J3 腳、H14 腳、H3 腳、E9 腳、E8 腳、C9 腳、C8 腳、B15 腳、K7 腳、Jll 腳、J9 腳、J8腳、H9腳、H8腳、H6腳、G1腳、G8腳、G6腳、F8腳、M6腳、N5腳、L5腳、E11 腳、D12腳、Fl 2腳、E6腳、F5腳、D5腳、Ml I腳、NI2腳、LI2腳接地；晶振Yl的I腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的I接地，開關S1、開關S2、開關S3的另一端接地;集成電路U3的型號為EP2C15AF256C6，晶振Yl的型號為JHY50M。
[0006]本實用新型的正弦波產生電路為:集成電路U2的2腳、3腳、54腳、58腳?60腳、62腳、64腳?67腳、6腳?9腳依次接集成電路U3的L2腳、J4腳、Ml腳、M2腳、M3腳、L3腳、N2腳、Pl腳、P2腳、N3腳、N4腳、P3腳、L4腳、M4腳，集成電路U2的I腳通過電阻RI接5 V電源的負極、26腳和44腳接電容C5的一端、35腳接電容Cl的一端、28腳接電容C2的一端、47腳接電容C3的一端、50腳接電容C4的一端，集成電路U2的13腳、14腳、17腳、18腳依次接連接器Jl的3腳?6腳，集成電路U2的39腳和38腳接IV電源，集成電路U2的11腳、34腳、5腳、55腳接5V電源的負極，集成電路U2的42腳、20腳、29腳、30腳、48腳、4腳、56腳、57腳、63腳、66腳、15腳、16腳接地;電容CI和電容C5的另一端接地，電容C2和電容C3以及電容C4的另一端接5V電源的負極，連接器Jl的I腳和2腳接地;集成電路U2的型號為DAC600BN。
[0007]由于本實用新型采用當按下開關SI，開關S2和開關S3斷開，控制電路產生正弦波信號；當按下開關S2，開關SI和開關S3斷開，PCI電路產生正弦波信號；當按下開關S3，開關SI和開關S2斷開，FPGA電路產生正弦波信號，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，可應用于實驗室正弦波產生裝置。
【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。
[0010]圖3是圖1中PCI電路的電子線路原理圖。
[0011]圖4是圖1中正弦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。
[0013]實施例1
[0014]在圖1中，本實用新型產生正弦波信號的綜合控制裝置由FPGA電路、PCI電路、正弦波產生電路、控制電路連接構成，FPGA電路的輸出端接正弦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，PCI電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。
[0015]在圖2中，本實施例的FPGA電路由集成電路U3、電阻R6?電阻R8、開關SI?開關S3、晶振Y1、連接器J2連接構成，集成電路U3的型號為EP2C15AF256C6，晶振Yl的型號為JHY50M。集成電路U3的L14腳、K16腳、L16腳、L15腳、K15腳、M16腳、M15腳、P14腳、R14腳、T14腳、R13腳、T13腳、T12腳、Nll腳、P13腳、P12腳、TlO腳接PCI電路，集成電路U3的J2腳接晶振Yl的4腳，集成電路U3的G2腳、F2腳、Gl腳、Fl腳、J13腳、K12腳、G5腳、H4腳、L13腳、J5腳、M13腳、H5腳依次接連接器J2的13腳?2腳，集成電路U3的Dl腳、E3腳、E4腳、G4腳、El腳、E2腳、K2腳、Kl腳接控制電路，集成電路U3的L2腳、J4腳、M1腳、M2腳、M3腳、L3腳、N2腳、PI腳、P2腳、N3腳、N4腳、P3腳、L4腳、M4腳接正弦波產生電路，集成電路U3的C6腳通過電阻R6接3V電源并接開關SI的一端、C13腳通過電阻R7接3V電源并接開關S2的一端、H12腳通過電阻R8接3V電源并接開關S3的一端，集成電路U3的F9腳、FlO腳、G7腳、G9腳、Gll腳、H7腳、HlO腳、Hll腳、J6腳、J7腳、JlO 腳、K6 腳、K8 腳、KlO 腳、E12 腳、1^11腳、]\15腳、？6腳、？11腳45腳、1^6腳、]\112腳接1.2￥電源，集成電路U3的BI腳、G3腳、A2腳、C7腳、E7腳、A15腳、C1腳、E1腳、B16腳、Gl 4腳、Kl 4腳、R16腳、T2腳、P7腳、M7腳、T15腳、PlO腳、MlO腳接3V電源，集成電路U3的K9腳、Lll腳、L9腳、LlO 腳、Al 腳、A16 腳、T16 腳、Tl 腳、R15 腳、R2 腳、P9 腳、P8 腳、M9 腳、M8 腳、J14 腳、J3 腳、H14 腳、H3腳、E9腳、E8腳、C9腳、C8腳、B15腳、K7腳、111腳、幾腳、北腳、!19腳、!18腳、冊腳、610腳、68腳、G6腳、F8腳、M6腳、N5腳、L5腳、E11腳、D12腳、Fl 2腳、E6腳、F5腳、D5腳、Ml I腳、NI2腳、L12腳接地。晶振Yl的I腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的I接地，開關S1、開關S2、開關S3的另一端接地。
[0016]在圖3中，本實施例的PCI電路由集成電路U4、集成電路U5、電阻R2?電阻R5、電容C6、電容C7、晶振Y2、連接器J3連接構成。集成電路U4的型號為CH3 52L、集成電路U5的型號為AT24C02。集成電路U4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、22腳、55腳、46腳、45腳、11腳、44腳、1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U4的10腳通過電阻R2接3V電源并接連接器J3的54腳，集成電路U4的63腳?70腳、62腳?56腳、79腳、80腳依次接集成電路U2的L14腳、K16腳、L16腳、L15腳、K15腳、Ml 6腳、Ml 5腳、P14腳、Rl 4腳、T14腳、Rl 3腳、T13腳、T12腳、NI I 腳、P13腳、P12腳、T1腳，集成電路U4的55腳接晶振Y2的一端和電容C6的一端、54腳接晶振Y2的另一端和電容C7的一端，集成電路U4的11腳通過電阻R4接3V電源并接集成電路1]5的5腳、71腳通過電阻R5接地并接集成電路U5的6腳，集成電路U4的23腳、77腳、78腳、97腳、98腳接3V電源，集成電路U4的73腳、53腳、28腳、24腳、4腳、3腳接地。集成電路U5的8腳接3V電源、7腳、4腳?I腳接地。電容C6、電容C7的另一端接地。連接器J3的15腳通過電阻R3接3V電源、17腳和51腳接3V電源、36腳接連接器J3的43腳，連接器J3的67腳、I腳、34腳、35腳、68腳接地。
[0017]在圖4中，本實施例的控制電路由集成電路Ul構成，集成電路Ul的型號為C8051F236。集成電路Ul的33腳?40腳依次接集成電路U3的Dl腳、E3腳、E4腳、G4腳、El腳、E2腳、K2腳、Kl腳，集成電路Ul的12腳和11腳以及31腳接3V電源、13腳、32腳、8腳、5腳、6腳接地。
[0018]在圖4中，本實施例的正弦波產生電路由集成電路U2、電阻R1、電容Cl?電容C5、連接器Jl連接構成，集成電路U2的型號為DAC600BN。集成電路U2的2腳、3腳、54腳、58腳?60腳、62腳、64腳?67腳、6腳?9腳依次接集成電路U3的L2腳、J4腳、Ml腳、M2腳、M3腳、L3腳、N2腳、Pl腳、P2腳、N3腳、N4腳、P3腳、L4腳、M4腳，集成電路U2的I腳通過電阻Rl接5V電源的負極、26腳和44腳接電容C5的一端、35腳接電容Cl的一端、28腳接電容C2的一端、47腳接電容C3的一端、50腳接電容C4的一端，集成電路U2的13腳、14腳、17腳、18腳依次接連接器JI的3腳?6腳，集成電路U2的39腳和38腳接IV電源，集成電路U2的11腳、34腳、5腳、55腳接5V電源的負極，集成電路U2的42腳、20腳、29腳、30腳、48腳、4腳、56腳、57腳、63腳、66腳、15腳、16腳接地。電容Cl和電容C5的另一端接地，電容C2和電容C3以及電容C4的另一端接5V電源的負極，連接器Jl的I腳和2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。系統正常工作時，當按下開關SI，開關S2和開關S3斷開，控制電路工作，此時，是用控制電路產生正弦波信號，信號從集成電路Ul的33腳?40腳輸出，輸入到集成電路U3，集成電路U3內部將并口邏輯轉化為模數轉換的控制邏輯，輸出到集成電路U2的2腳、3腳、54腳、58腳?60腳、62腳、64腳、65腳、67腳、6腳?9腳，經集成電路U2內部處理，從連接器Jl輸出正弦波信號。
[0021]當按下開關S2，開關SI和開關S3斷開，PCI電路工作。此時，是用PCI電路產生正弦波信號。正弦波信號從連接器J3輸入，由連接器J3的66腳、65腳、31腳、64腳30腳?23腳、56腳、22腳、55腳、46腳、45腳、11腳、44腳、1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、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U4，經集成電路U4內部處理，從集成電路U4的63腳?70腳輸出，輸入到集成電路U3，經集成電路U3內部邏輯處理，輸入到集成電路U2的2腳、3腳、54腳、58腳?60腳、62腳、64腳、65腳、67腳、6腳?9腳，經集成電路U2內部處理，從連接器Jl輸出正弦波信號。
[0022]當按下開關S3，開關SI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U3內部產生的正弦波控制邏輯，把正弦波數據輸出到集成電路U2的2腳、3腳、54腳、58腳?60腳、62腳、64腳、65腳、67腳、6腳?9腳，經集成電路U2內部處理，從連接器Jl輸出正弦波信號。
【主權項】
1.一種產生正弦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； 正弦波產生電路，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。2.根據權利要求1所述的產生正弦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U3的L14腳、K16腳、L16腳、L15腳、K15腳、M16腳、M15腳、P14腳、R14腳、T14腳、R13腳、T13腳、T12腳、Nll腳、P13腳、P12腳、TlO腳接PCI電路，集成電路U3的J2腳接晶振Yl的4腳，集成電路U3的G2腳、F2腳、Gl腳、Fl腳、J13腳、K12腳、G5腳、H4腳、L13腳、J5腳、M13腳、H5腳依次接連接器J2的13腳?2腳，集成電路U3的Dl腳、E3腳、E4腳、G4腳、El腳、E2腳、K2腳、Kl腳接控制電路，集成電路U3的L2腳、J4腳、M1腳、M2腳、M3腳、L3腳、N2腳、PI腳、P2腳、N3腳、N4腳、P3腳、L4腳、M4腳接正弦波產生電路，集成電路U3的C6腳通過電阻R6接3V電源并接開關SI的一端、C13腳通過電阻R7接3V電源并接開關S2的一端、H12腳通過電阻R8接3V電源并接開關S3的一端，集成電路U3的F9腳、FlO腳、G7腳、G9腳、Gll腳、H7腳、HlO腳、Hll腳、J6腳、J7腳、JlO 腳、K6 腳、K8 腳、KlO 腳、E12 腳、1^11腳、]\15腳、？6腳、？11腳45腳、1^6腳、]\112腳接1.2￥電源，集成電路U3的BI腳、G3腳、A2腳、C7腳、E7腳、A15腳、C1腳、E1腳、B16腳、Gl 4腳、Kl 4腳、R16腳、T2腳、P7腳、M7腳、T15腳、PlO腳、MlO腳接3V電源，集成電路U3的K9腳、Lll腳、L9腳、LlO 腳、Al 腳、A16 腳、T16 腳、Tl 腳、R15 腳、R2 腳、P9 腳、P8 腳、M9 腳、M8 腳、J14 腳、J3 腳、H14 腳、H3腳、E9腳、E8腳、C9腳、C8腳、B15腳、K7腳、111腳、幾腳、北腳、!19腳、!18腳、冊腳、610腳、68腳、G6腳、F8腳、M6腳、N5腳、L5腳、E11腳、D12腳、Fl 2腳、E6腳、F5腳、D5腳、Ml I腳、NI2腳、L12腳接地;晶振Yl的I腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的I接地，開關S1、開關S2、開關S3的另一端接地;集成電路U3的型號為EP2C15AF256C6，晶振Yl的型號為JHY50M。3.根據權利要求1所述的產生正弦波信號的綜合控制裝置，其特征在于所述的正弦波產生電路為:集成電路U2的2腳、3腳、54腳、58腳?60腳、62腳、64腳?67腳、6腳?9腳依次接集成電路U3的L2腳、J4腳、Ml腳、M2腳、M3腳、L3腳、N2腳、PI腳、P2腳、N3腳、N4腳、P3腳、L4腳、M4腳，集成電路U2的I腳通過電阻Rl接5V電源的負極、26腳和44腳接電容C5的一端、35腳接電容Cl的一端、28腳接電容C2的一端、47腳接電容C3的一端、50腳接電容C4的一端，集成電路U2的13腳、14腳、17腳、18腳依次接連接器Jl的3腳?6腳，集成電路U2的39腳和38腳接IV電源，集成電路U2的11腳、34腳、5腳、55腳接5V電源的負極，集成電路U2的42腳、20腳、29腳、30腳、48腳、4腳、56腳、57腳、63腳、66腳、15腳、16腳接地；電容Cl和電容C5的另一端接地，電容C2和電容C3以及電容C4的另一端接5V電源的負極，連接器Jl的I腳和2腳接地;集成電路U2的型號為DAC600BN。
【文檔編號】H03B28/00GK205596075SQ201620285188
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】王彥軍, 孫志勇, 楊宏斌
【申請人】榆林學院