多路信号智能集成测控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及多路信号智能集成测控领域，尤其是一种多路信号智能集成测控系统。
【背景技术】
[0002]据了解，现在市面上常见多路信号检测设备能够检测的通道数目最多的可达8路，信号检测采样率多低于2MHz，且仅限于检测功能，不具备控制功能。而通用的线路检测仪通通道数更少，也不具备对外信号、电源输出功能。所以该设备集成多路信号的测量与控制，具有很高的创新意义，能够填补现在此类仪表测量和仪器控制设备的空白。
[0003]发展趋势
[0004](I)随着人们生活节奏的日益加快和家用轿车的急剧增多，而在高技能维修维护人员相对缺乏的情况下，低等技术人员就急需同时具有测量与控制功能的多路信号测控设备了。
[0005](2)而且很多电子设备维修爱好者鉴于示波器、信号源等设备价格昂贵，更趋向于选用类似具有人机界面的简易测控装置。
[0006](3)仪器仪表的集成化是仪表测量与仪器控制行业必然的发展趋势;此项目研发的装置正是集成了多路信号测量显示与多路信号输出控制的功能，符合行业发展趋势。
[0007]对于一些需要多路低频信号检测的系统(如通道数超过10路时)，使用通用的示波器无法准确判断出各信号间的逻辑关系。另外很多检测通信线路链接通断的情况，如汽车线路信号通断检测案例，有必要设计一款多通道、多用途、安装测试方便，且具有信号、可调稳压源输出功能的多路信号测控设备。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种多路信号智能集成测控系统;本实用新型经过重新设计，现在市面上已有的相关设备包括多路信号检测系统和多路信号控制系统，而本实用新型则有效地将这两种系统集成在了一起，解决了一些需要检测和控制联合应用的案例，具有较好的社会应用价值。
[0009]本实用新型是这样实现的，构造一种多路信号智能集成测控系统，其特征在于:所述测控系统包括电源模块、通信模块、电平转换模块、多通道模块、信号隔离模块、ADC模块和FPGA主控模块;输入信号连接多通道模块，多通道模块与信号隔离模块连接，信号隔离模块同时还与ADC模块连接，ADC模块还与FPGA主控模块连接，FPGA主控模块与所述通信模块连接，通过通信模块实现与上位机通信。
[0010]根据本实用新型所述多路信号智能集成测控系统，其特征在于:所述电源模块由AC到DC的转换模块和DC到DC的升压模块两部分组成;AC-DC转换模块将AC24V转变成DC12V，DC-DC升压模块将DC12V变成DC12-48V可调；
[0011]所述通信模块采用CH340实现；
[0012]所述电平转换模块采用SN74ALVC164245电平转换芯片实现；
[0013]所述多通道模块通过2颗⑶4051的级联构成16路的通道切换；
[0014]所述信号隔离模块采用0P07芯片实现；
[0015]所述ADC模块采用TLC549芯片完成信号的采样；
[0016]所述FPGA主控模块主控芯片采用灵活性较好的可编程逻辑器件EP1C3T144C8N。
[0017]本实用新型的优点在于:本实用新型所述的多路信号智能集成测控系统装置，不仅集成了 16路信号的检测、示波和人机交互功能，且能控制各路信号端在4种工作状态间转换;所研发的设备操作简单，系统应用广泛，尤其适合于汽车信号控制及检测等情形。
[0018]现在市面上可以找到8路信号检测系统，但类似设备不具有控制功能，本项目系统信号检测通道数多达16路，且每路预设4个状态控制功能，并支持对外可调电源输出功能。该设备实用性强，且上位机人机界面操控简单，安装简易方便操作，更适用于汽车信号检测及控制等，这些优势均能保证其有广阔的市场。
【附图说明】
[0019]图1是运行框图
[0020]图2系统整体示意图[0021 ]图3电源模块
[0022]图4通信模块
[0023]图5 FPGA主控模块主控芯片主要逻辑资源示意图
[0024]图6 FPGA主控模块电路图
[0025]图7 ADC模块电路图
[0026]图8是ADC模块TLC549芯片其工作时序示意图
[0027]图9通道切换模块
[0028]图1O信号隔离模块
[0029]图11电平转换模块
[0030]图12电源模块框图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合附图1-12对本实用新型进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]本实用新型通过改进提供一种多路信号智能集成测控系统，如图1所示，可以按照如下方式予以实施;所述测控系统包括电源模块1、通信模块2、电平转换模块3、多通道模块
4、信号隔离模块5、ADC模块6和FPGA主控模块7;输入信号连接多通道模块4，多通道模块4与信号隔离模块5连接，信号隔离模块5同时还与ADC模块6连接，ADC模块6还与FPGA主控模块7连接，FPGA主控模块7与所述通信模块2连接，通过通信模块2实现与上位机通信。
[0033]本实用新型采集板采用模块化设计，包括电源模块，通信模块，电平转换模块，信号隔离模块，ADC模块，多通道模块和FPGA主控模块;框图结构如图1，其主要为:
[0034]电源模块:采集板采用USB供电，并通过AMSl 117-3.3和AMSl 117-1.5分别产生3.3V电压和1.5V电压。整个板共有3大电压，3.3V是FPGA的1电压，1.5V是FPGA的核电压，5V是FPGA外围器件的电压。采集板是数模混合电路，为了信号的完整性，数字电路和模拟电路分开，并采用单点接地。
[0035]通信模块:通信采用CH340完成一个USB到串口的转换。CH340是一个USB总线的转接芯片，能实现全速USB设备接口，兼容USB 2.0，它有硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率50bps?2Mbps。在采集板上，该芯片采用5V供电，通过少量的外围电路即可构成一个高效的传输链路。
[0036 ] C17和C18是起振电容，帮助晶体Yl快速稳定的输出时钟信号。USB信号0+_?和0__11是一对差分信号，在PCB布线，保证该两条线等长，这样能提高通信的可靠性。
[0037]FPGA主控模块:主控芯片采用灵活性较好的可编程逻辑器件EP1C3T144C8N，其主要逻辑资源如图5所示。
[0038]该FPGA芯片完成RS422的发送和接收，RS422信号的解码，通道的控制和ADC的采集。
[0039 ] 因为FPGA是掉电丢失，所以配置一颗PROM，型号为EPCSlN，容量