產(chǎn)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種產(chǎn)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置,它具有對(duì)電路進(jìn)行控制的FPGA電路；正弦波產(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(jì)合理、電路簡(jiǎn)單、集成度高、外圍元件少、能產(chǎn)生穩(wěn)定信號(hào)，可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室正弦波信號(hào)發(fā)生裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
產(chǎn)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)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)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，正弦波廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備、儀器儀表中。學(xué)生的學(xué)習(xí)中，也經(jīng)常要用到正弦波，因此，需要產(chǎn)生穩(wěn)定，性能優(yōu)越，調(diào)試方便的正弦波，學(xué)校也開(kāi)設(shè)了相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課，產(chǎn)生正弦波信號(hào)。產(chǎn)生正弦波信號(hào)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也很多，主要存在以下幾種:1.基于單片機(jī)的產(chǎn)生正弦波信號(hào)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；2.基于處理器的產(chǎn)生正弦波信號(hào)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；3.基于FPGA的產(chǎn)生正弦波信號(hào)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(tái)的功能多，需要元器件較多；設(shè)計(jì)集成度不夠，一個(gè)控制終端可以有多種實(shí)現(xiàn)電路，未整合;設(shè)計(jì)成本較高，浪費(fèi)設(shè)計(jì)材料，整合電路成本少于獨(dú)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(jì)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(shí)、提高學(xué)生認(rèn)識(shí)，具有認(rèn)識(shí)的片面性;未能充分鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力;未能鍛煉學(xué)生綜合分析，應(yīng)用知識(shí)的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述正弦信號(hào)發(fā)生平臺(tái)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、電路簡(jiǎn)單、集成度高、外圍元件少、產(chǎn)生穩(wěn)定信號(hào)的產(chǎn)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:它具有:對(duì)電路進(jìn)行控制的FPGA電路;正弦波產(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(shí)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(chǎn)生電路，集成電路U3的C6腳通過(guò)電阻R6接3V電源并接開(kāi)關(guān)SI的一端、C13腳通過(guò)電阻R7接3V電源并接開(kāi)關(guān)S2的一端、H12腳通過(guò)電阻R8接3V電源并接開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)S1、開(kāi)關(guān)S2、開(kāi)關(guān)S3的另一端接地;集成電路U3的型號(hào)為EP2C15AF256C6，晶振Yl的型號(hào)為JHY50M。
[0006]本實(shí)用新型的正弦波產(chǎn)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(guò)電阻RI接5 V電源的負(fù)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(fù)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(fù)極，連接器Jl的I腳和2腳接地;集成電路U2的型號(hào)為DAC600BN。
[0007]由于本實(shí)用新型采用當(dāng)按下開(kāi)關(guān)SI，開(kāi)關(guān)S2和開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，控制電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S2，開(kāi)關(guān)SI和開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，PCI電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)；當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S3，開(kāi)關(guān)SI和開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，F(xiàn)PGA電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)，本裝置電路簡(jiǎn)單、外圍元器件少、集成度高、將不同的平臺(tái)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(shí)驗(yàn)功能性強(qiáng)，設(shè)計(jì)靈活可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室正弦波產(chǎn)生裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)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(chǎn)生電路和控制電路的電子線路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
[0013]實(shí)施例1
[0014]在圖1中，本實(shí)用新型產(chǎn)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置由FPGA電路、PCI電路、正弦波產(chǎn)生電路、控制電路連接構(gòu)成，F(xiàn)PGA電路的輸出端接正弦波產(chǎn)生電路的輸入端，控制電路的輸出端接FPGA電路的輸入端，PCI電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。
[0015]在圖2中，本實(shí)施例的FPGA電路由集成電路U3、電阻R6?電阻R8、開(kāi)關(guān)SI?開(kāi)關(guān)S3、晶振Y1、連接器J2連接構(gòu)成，集成電路U3的型號(hào)為EP2C15AF256C6，晶振Yl的型號(hào)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(chǎn)生電路，集成電路U3的C6腳通過(guò)電阻R6接3V電源并接開(kāi)關(guān)SI的一端、C13腳通過(guò)電阻R7接3V電源并接開(kāi)關(guān)S2的一端、H12腳通過(guò)電阻R8接3V電源并接開(kāi)關(guān)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(cè)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(kāi)關(guān)S1、開(kāi)關(guān)S2、開(kāi)關(guān)S3的另一端接地。
[0016]在圖3中，本實(shí)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(gòu)成。集成電路U4的型號(hào)為CH3 52L、集成電路U5的型號(hào)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(guò)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(guò)電阻R4接3V電源并接集成電路1]5的5腳、71腳通過(guò)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(guò)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(shí)施例的控制電路由集成電路Ul構(gòu)成，集成電路Ul的型號(hào)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(shí)施例的正弦波產(chǎn)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(gòu)成，集成電路U2的型號(hào)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(guò)電阻Rl接5V電源的負(fù)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(fù)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(fù)極，連接器Jl的I腳和2腳接地。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0020]系統(tǒng)上電，電路開(kāi)始初始化工作。系統(tǒng)正常工作時(shí)，當(dāng)按下開(kāi)關(guān)SI，開(kāi)關(guān)S2和開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，控制電路工作，此時(shí)，是用控制電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)，信號(hào)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(nèi)部將并口邏輯轉(zhuǎn)化為模數(shù)轉(zhuǎn)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(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器Jl輸出正弦波信號(hào)。
[0021]當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S2，開(kāi)關(guān)SI和開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，PCI電路工作。此時(shí)，是用PCI電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)。正弦波信號(hào)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(jīng)集成電路U4內(nèi)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(jīng)集成電路U3內(nèi)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(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器Jl輸出正弦波信號(hào)。
[0022]當(dāng)按下開(kāi)關(guān)S3，開(kāi)關(guān)SI和開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，F(xiàn)PGA電路工作。此時(shí)，是用FPGA電路產(chǎn)生正弦波信號(hào)。由集成電路U3內(nèi)部產(chǎn)生的正弦波控制邏輯，把正弦波數(shù)據(jù)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(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器Jl輸出正弦波信號(hào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種產(chǎn)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置，其特征在于它具有: 對(duì)電路進(jìn)行控制的FPGA電路； 正弦波產(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生正弦波信號(hào)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(chǎn)生電路，集成電路U3的C6腳通過(guò)電阻R6接3V電源并接開(kāi)關(guān)SI的一端、C13腳通過(guò)電阻R7接3V電源并接開(kāi)關(guān)S2的一端、H12腳通過(guò)電阻R8接3V電源并接開(kāi)關(guān)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(cè)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(kāi)關(guān)S1、開(kāi)關(guān)S2、開(kāi)關(guān)S3的另一端接地;集成電路U3的型號(hào)為EP2C15AF256C6，晶振Yl的型號(hào)為JHY50M。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生正弦波信號(hào)的綜合控制裝置，其特征在于所述的正弦波產(chǎn)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(guò)電阻Rl接5V電源的負(fù)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(fù)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(fù)極，連接器Jl的I腳和2腳接地;集成電路U2的型號(hào)為DAC600BN。
【文檔編號(hào)】H03B28/00GK205596075SQ201620285188
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】王彥軍, 孫志勇, 楊宏斌
【申請(qǐng)人】榆林學(xué)院