一種電子技術(shù)綜合實驗儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型屬于電子測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電子技術(shù)綜合實驗儀。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前各高校模電數(shù)電教學試驗中，示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、萬用表及直流電壓源是常用儀器儀表，雖然現(xiàn)有教學實驗室中并不乏此些設(shè)備，但它們體積龐大，過于笨重，價格昂貴，一臺示波器更是幾千甚至上萬元。然而這些笨重且昂貴設(shè)備的許多功能在很多情況下根本無需使用，在基礎(chǔ)實驗教學和本科生的創(chuàng)新實驗中尤是如此，這樣就造成了一定的資源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本實用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電子技術(shù)綜合實驗儀，其涵蓋模電數(shù)電教學實驗中所需的常用電子測試儀器，集示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、電阻電容測量、可調(diào)直流電源功能于一身，可滿足電子基礎(chǔ)性教學的需求。
[0004]本實用新型的電子技術(shù)綜合實驗儀，包括示波器模塊，所述示波器模塊中的單片機分別連接有旋轉(zhuǎn)電位器、鍵盤及電阻式觸摸屏，采用的技術(shù)方案在于:還包括與示波器模塊中的單片機分別相連的函數(shù)信號發(fā)生電路、電阻測量電路、電容測量電路及直流電壓源，所述示波器模塊中的阻抗匹配電路、AD603程控放大器及ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器順次連接構(gòu)成小信號處理電路與單片機相連，所述直流電壓源分別連接電阻式觸摸屏、函數(shù)信號發(fā)生電路、電阻測量電路、電容測量電路及小信號處理電路。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，所述電容測量電路中的電容C的兩端連接電壓比較器P的同相端與反相端，電壓比較器P的輸出端與單片機中的定時器相連，單片機連接模擬開關(guān)K，所述模擬開關(guān)K具有兩個接觸端，其中一個接觸端&連接基準電壓V s、另一個接觸端K2通過電流源I。連接電容C的一端，電容C的另一端連接模擬開關(guān)K。其對被測電容只進行一次充放電即可完成對被測電容的測量，采用了準確度較高的時間測量原理，提高了測量精度和分辨率。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述函數(shù)信號發(fā)生電路的核心芯片為MAX038型函數(shù)發(fā)生器，單片機分別通過DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器和電子開關(guān)電容切換模塊連接MAX038型函數(shù)發(fā)生器，MAX038型函數(shù)發(fā)生器連接SSM2246芯片。其可精密地產(chǎn)生三角波、鋸齒波、矩形波、正弦波信號。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述直流電壓源包括射極跟隨器，其依次通過取樣電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接單片機，單片機再依次通過DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器、運放放大器連接射極跟隨器，從而保證直流電源輸出電壓的穩(wěn)定性。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述電阻測量電路包括待測電阻RS、標準電阻RX和運算放大器，待測電阻RS與標準電阻RX串聯(lián)，運算放大器的輸出端與其反向端連接構(gòu)成電壓跟隨器，運算放大器的同相端連接到待測電阻RS與標準電阻RX之間，運算放大器的輸出端與單片機上的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。電阻測量電路采用基本的電阻分壓原理設(shè)計，將電阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號，再由ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳送給單片機計算出電阻值。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述單片機為STM32F103ZET6型單片機，其可充分滿足設(shè)計需求，減少了外部芯片的使用，節(jié)約成本。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述電阻式觸摸屏為5寸TFT觸摸液晶屏模塊MD050SD，其響應(yīng)速度快，能達到5MHZ的讀寫速率，顯示頁寄存器和讀寫頁寄存器可獨立設(shè)置，方便實現(xiàn)后臺寫入和整頁快速切換。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過示波器中的單片機分別連接函數(shù)信號發(fā)生電路、電阻測量電路、電容測量電路及直流電壓源，再通過電阻式觸摸屏顯示相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)，使本實用新型集示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、電阻電容測量、可調(diào)直流電源功能于一身，一機多用、操作簡單、造價低廉、便于使用，可大大滿足電子基礎(chǔ)性教學的需求。
【附圖說明】
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[0012]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為示波器模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0014]圖3為函數(shù)信號發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0015]圖4為電容測量電路的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖5為直流電壓源的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0017]圖6為電阻測量電路的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
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[0018]參照圖1和圖2，本實用新型的電子技術(shù)綜合實驗儀，包括示波器模塊，所述示波器模塊中的單片機I分別連接有旋轉(zhuǎn)電位器2、鍵盤3及電阻式觸摸屏4，還包括與示波器模塊中的單片機I分別相連的函數(shù)信號發(fā)生電路5、電阻測量電路6、電容測量電路7及直流電壓源8，所述示波器模塊中的阻抗匹配電路、AD603程控放大器及ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器順次連接構(gòu)成小信號處理電路9與單片機I相連，所述直流電壓源8分別連接電阻式觸摸屏4、函數(shù)信號發(fā)生電路5、電阻測量電路6、電容測量電路7及小信號處理電路9，從而為此些電路供電。
[0019]所述單片機I為STM32F103ZET6型單片機，它擁有的資源包括:64KB SRAM、612KBFLASH、8個定時器、2個I2C、5個串口、I個USB、1個CAN、1個12位DAC、3個12位ADC、I個SD1接口等，可充分滿足設(shè)計需求，減少了外部芯片的使用，節(jié)約了成本；
[0020]所述的電阻式觸摸屏4為5寸TFT觸摸液晶屏模塊MD050SD，其采用8080時序并行總線接口，分辨率為800 X 480，模塊采用CPLD+SDRAM方式驅(qū)動RGB接口顯示屏，響應(yīng)速度很快，能達到5MHZ的讀寫速率，最快實現(xiàn)每秒13楨的滿屏刷新速度，集成8MB SDRAM對應(yīng)8頁顯示緩沖。顯示頁寄存器和讀寫頁寄存器獨立設(shè)置，當前顯示頁和讀寫頁可以是不同的頁，方便實現(xiàn)后臺寫入后，整頁快速切換；
[0021]參照圖4，所述電容測量電路7中的電容C的兩端連接電壓比較器P的同相端與反相端，電壓比較器P的輸出端與單片機I中的定時器71相連，單片機I連接模擬開關(guān)K，所述模擬開關(guān)K具有兩個接觸端，其中一個接觸端K1連接基準電壓V s、另一個接觸端K2通過電流源I