一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有操作面板，操作面板的中上部設(shè)置有PC機(jī)，PC機(jī)的左側(cè)依次設(shè)置有直流電源模塊和交流電源模塊，PC機(jī)的右側(cè)設(shè)置有函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，PC機(jī)的下部設(shè)置有MCU模塊，MCU模塊的左側(cè)設(shè)置有數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，MCU模塊的右側(cè)設(shè)置有模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，MCU模塊的下部設(shè)置有數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊；本發(fā)明大大簡(jiǎn)化了連線的復(fù)雜程度，通過(guò)設(shè)置可調(diào)節(jié)的直流電源模塊和交流電源模塊，能夠得到實(shí)驗(yàn)者所需的直流電壓和交流電源，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需，使用所需要頻率、幅值的波形，能夠有效的進(jìn)行數(shù)字實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，實(shí)現(xiàn)不同類型、不同難度梯次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
【專利說(shuō)明】一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所涉及一種電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體為一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，屬于電子實(shí)驗(yàn)器材【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)和電工電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法都發(fā)生了很大改變。如SoC單片機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件(PLD)、硬件描述語(yǔ)言(HDL)、自頂向下設(shè)計(jì)方法、在系統(tǒng)編程技術(shù)(ISP)已廣泛地應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品之中。過(guò)去強(qiáng)調(diào)的僅僅會(huì)用面包板、分立元件、連線、焊接與調(diào)試這類實(shí)踐能力對(duì)復(fù)雜電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而加強(qiáng)對(duì)學(xué)生借助先進(jìn)的電子系統(tǒng)CAD工具進(jìn)行復(fù)雜綜合電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，是提高電子信息類學(xué)生工程實(shí)踐能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑，而電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的綜合，是一門以解決在實(shí)際電子線路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所遇到的一些具體工程問(wèn)題而開(kāi)設(shè)的課程，是高校電類專業(yè)系列實(shí)驗(yàn)課程中的一個(gè)重要教學(xué)內(nèi)容，建立一個(gè)先進(jìn)的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新性能力的重要條件。因此，提供一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)于電子技術(shù)的綜合學(xué)習(xí)具有十分重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有操作面板，所述操作面板的中上部設(shè)置有PC機(jī)，所述PC機(jī)的左側(cè)依次設(shè)置有直流電源模塊和交流電源模塊，所述PC機(jī)的右側(cè)設(shè)置有函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，所述PC機(jī)的下部設(shè)置有MCU模塊，所述MCU模塊的左側(cè)設(shè)置有數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，所述MCU模塊的右側(cè)設(shè)置有模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，所述MCU模塊的下部設(shè)置有數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊；其中，所述直流電源模塊和交流電源模塊均包括過(guò)流電路、過(guò)壓電路、漏電保護(hù)電路、調(diào)壓電路、變壓電路和穩(wěn)壓電路；所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器包括高精度可編程波形發(fā)生芯片AD9833和數(shù)字電位器X9C103，且所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器至少提供三角波、方波和正弦波三種波形；所述1(^模塊由一片SciC單片機(jī)C8051F360和一片CPLD EPM3064TC44組成；所述數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊包括拾音器、音頻放大濾波器、音頻濾波功放模塊和大容量存儲(chǔ)芯片，所述MCU模塊控制所述數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊的存儲(chǔ)與回放。
[0004]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括邏輯電平、脈沖輸入模塊、邏輯電平顯示燈、數(shù)碼顯示模塊和譯碼顯示模塊；所述模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括分立元件的三極管放大電路模塊、晶體管組成的差動(dòng)放大電路模塊、集成運(yùn)算放大電路模塊和整流濾波穩(wěn)壓電路模塊。
[0005]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述直流電源模塊的輸出電壓為+24V至-24V之間可調(diào)，所述交流電源模塊的輸出幅值在0-30V之間可調(diào)。
[0006]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊的音頻放大濾波器和音頻濾波功放模塊均采用以低電壓音頻功率放大器LM386為核心。
[0007]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的數(shù)碼顯示模塊為七段數(shù)碼顯示芯片 MC14495。
[0008]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器提供的波形的頻率調(diào)節(jié)范圍為1Ηζ-999ΚΗζ，頻率分辨率為0.1Hz，幅度調(diào)節(jié)范圍為0.5-5V。
[0009]進(jìn)一步，作為優(yōu)選，本發(fā)明還包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座上，且實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座的側(cè)面上設(shè)置有通風(fēng)槽。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明設(shè)置的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，通過(guò)對(duì)PC機(jī)、直流電源模塊、交流電源模塊、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、MCU模塊、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊的合理布局，使得在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更加容易連線使用，大大簡(jiǎn)化了連線的復(fù)雜程度，通過(guò)設(shè)置可調(diào)節(jié)的直流電源模塊和交流電源模塊，能夠得到實(shí)驗(yàn)者所需的直流電壓和交流電源，通過(guò)設(shè)置函數(shù)發(fā)生器，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需，使用所需要頻率、幅值的波形，通過(guò)設(shè)置數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，能夠有效的進(jìn)行數(shù)字實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，十分方便、簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型、不同難度梯次以及不同要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的操作面板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]其中，1-操作面板、2-PC機(jī)、3-直流電源模塊、4-交流電源模塊、5_函數(shù)發(fā)生器、6-MCU模塊、7-數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊、8-數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、9-模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)該理解成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有操作面板1，操作面板I的中上部設(shè)置有PC機(jī)2，PC機(jī)2的左側(cè)依次設(shè)置有直流電源模塊3和交流電源模塊4，PC機(jī)2的右側(cè)設(shè)置有函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5，PC機(jī)2的下部設(shè)置有MCU模塊6，MCU模塊6的左側(cè)設(shè)置有數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K8，MCU模塊6的右側(cè)設(shè)置有模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K9，MCU模塊6的下部設(shè)置有數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊7 ;其中，直流電源模塊3和交流電源模塊4均包括過(guò)流電路、過(guò)壓電路、漏電保護(hù)電路、調(diào)壓電路、變壓電路和穩(wěn)壓電路；函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5包括高精度可編程波形發(fā)生芯片AD9833和數(shù)字電位器X9C103，且函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5至少提供三角波、方波和正弦波三種波形；MCU模塊6由一片StlC單片機(jī)C8051F360和一片CPLD EPM3064TC44組成；數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊7包括拾音器、音頻放大濾波器、音頻濾波功放模塊和大容量存儲(chǔ)芯片，MCU模塊6控制所述數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊7的存儲(chǔ)與回放。
[0016]其中，通過(guò)設(shè)置函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5的高精度可編程波形發(fā)生芯片AD9833的內(nèi)部控制寄存器確定輸出的信號(hào)類型(正弦、方波和三角波)，設(shè)置28位的頻率寄存器初值，即可得到所需的輸出信號(hào)頻率，此外，AD9833輸出的信號(hào)經(jīng)THS4052高速運(yùn)放反相放大輸出.設(shè)置X9C103控制寄存器確定數(shù)字電位器的抽頭位置，通過(guò)改變電阻值改變后級(jí)反相比例放大電路放大倍數(shù)，即可得到所需的信號(hào)幅度大小。
[0017]如圖2所示，數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊7在工作中，聲音信號(hào)經(jīng)拾音器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)放大濾波后送單片機(jī)的A/D輸入口，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)存放在大容量存儲(chǔ)器中，一般來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)器的容量為512kX8，如采樣速率為8kHz、分辨率為8位，總共可存放64秒的聲音信號(hào)?；胤艜r(shí)，存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換、音頻濾波功放模塊驅(qū)動(dòng)喇叭，實(shí)驗(yàn)的類型和具體內(nèi)容可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整，如在完成基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上可增加語(yǔ)音信號(hào)的壓縮算法，增加各實(shí)驗(yàn)?zāi)K印刷板的設(shè)計(jì)制作內(nèi)容，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以由3-5位同學(xué)一起完成。采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)形式，學(xué)生自主完成，教師作必要的指導(dǎo)。
[0018]在本實(shí)施例中，數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K8包括邏輯電平、脈沖輸入模塊、邏輯電平顯示燈、數(shù)碼顯示模塊和譯碼顯示模塊；模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K9包括分立元件的三極管放大電路模塊、晶體管組成的差動(dòng)放大電路模塊、集成運(yùn)算放大電路模塊和整流濾波穩(wěn)壓電路模塊。直流電源模塊3的輸出電壓為+24V至-24V之間可調(diào)，交流電源模塊4的輸出幅值在0-30V之間可調(diào)。數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊7的音頻放大濾波器和音頻濾波功放模塊均采用以低電壓音頻功率放大器LM386為核心。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K8的數(shù)碼顯示模塊為七段數(shù)碼顯示芯片MC14495。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器5提供的波形的頻率調(diào)節(jié)范圍為1Ηζ-999ΚΗζ，頻率分辨率為0.1Hz，幅度調(diào)節(jié)范圍為0.5-5V。
[0019]此外，本發(fā)明還包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座上，且實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座的側(cè)面上設(shè)置有通風(fēng)槽。
[0020]本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，通過(guò)對(duì)PC機(jī)、直流電源模塊、交流電源模塊、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、MCU模塊、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊的合理布局，使得在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更加容易連線使用，大大簡(jiǎn)化了連線的復(fù)雜程度，通過(guò)設(shè)置可調(diào)節(jié)的直流電源模塊和交流電源模塊，能夠得到實(shí)驗(yàn)者所需的直流電壓和交流電源，通過(guò)設(shè)置函數(shù)發(fā)生器，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需，使用所需要頻率、幅值的波形，通過(guò)設(shè)置數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，能夠有效的進(jìn)行數(shù)字實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，十分方便、簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型、不同難度梯次以及不同要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
[0021]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有操作面板，所述操作面板的中上部設(shè)置有PC機(jī)，所述PC機(jī)的左側(cè)依次設(shè)置有直流電源模塊和交流電源模塊，所述PC機(jī)的右側(cè)設(shè)置有函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，所述PC機(jī)的下部設(shè)置有MCU模塊，所述MCU模塊的左側(cè)設(shè)置有數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，所述MCU模塊的右側(cè)設(shè)置有模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，所述MCU模塊的下部設(shè)置有數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊；其中，所述直流電源模塊和交流電源模塊均包括過(guò)流電路、過(guò)壓電路、漏電保護(hù)電路、調(diào)壓電路、變壓電路和穩(wěn)壓電路；所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器包括高精度可編程波形發(fā)生芯片AD9833和數(shù)字電位器X9C103，且所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器至少提供三角波、方波和正弦波三種波形；所述MCU模塊由一片StlC單片機(jī)C8051F360和一片CPLD EPM3064TC44組成；所述數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊包括拾音器、音頻放大濾波器、音頻濾波功放模塊和大容量存儲(chǔ)芯片，所述MCU模塊控制所述數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊的存儲(chǔ)與回放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括邏輯電平、脈沖輸入模塊、邏輯電平顯示燈、數(shù)碼顯示模塊和譯碼顯示模塊；所述模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括分立元件的三極管放大電路模塊、晶體管組成的差動(dòng)放大電路模塊、集成運(yùn)算放大電路模塊和整流濾波穩(wěn)壓電路模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述直流電源模塊的輸出電壓為+24V至-24V之間可調(diào)，所述交流電源模塊的輸出幅值在0-30V之間可調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述數(shù)字化語(yǔ)音存儲(chǔ)與回放模塊的音頻放大濾波器和音頻濾波功放模塊均采用以低電壓音頻功率放大器LM386為核心。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的數(shù)碼顯示模塊為七段數(shù)碼顯示芯片MC14495。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器提供的波形的頻率調(diào)節(jié)范圍為1Ηζ-999ΚΗζ，頻率分辨率為0.1Hz，幅度調(diào)節(jié)范圍為0.5-5V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，還包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座上，且實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座的側(cè)面上設(shè)置有通風(fēng)槽。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK104517511SQ201510011846
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】王建農(nóng), 王偉 申請(qǐng)人:王建農(nóng)