产生三角波信号的综合控制装置的制造方法
【专利摘要】一种产生三角波信号的综合控制装置,它具有对电路进行控制的FPGA电路；三角波产生电路，该电路的输入端接FPGA电路的输出端；控制电路，该电路的输出端接FPGA电路的输入端；PCI电路，该电路的输出端接FPGA电路的输入端，该装置设计合理、电路简单、集成度高、外围元件少、能产生稳定信号，可应用于实验室三角波信号发生装置。
【专利说明】
产生三角波信号的综合控制装置
技术领域
[0001]本实用新型属于直接或经频率变换产生振荡的设备或装置技术领域，具体涉及到产生三角波信号的综合控制装置。【背景技术】
[0002]目前，三角波广泛应用于各种电子设备、仪器仪表、信号源中。学生的学习中，也经常要用到三角波，因此，需要产生稳定，性能优越，调试方便的三角波，学校也开设了相关的专业课，产生三角波信号。产生三角波信号的实验平台也很多，主要存在以下几种:1.基于单片机的产生三角波信号实验平台；2.基于处理器的产生三角波信号实验平台；3.基于 FPGA的产生三角波信号实验平台等。但这些设备存在以下不足:结构尺寸大，携带不方便； 电路复杂，每一种平台的功能多，需要元器件较多；设计集成度不够，一个控制终端可以有多种实现电路，未整合;设计成本较高，浪费设计材料，整合电路成本少于独立电路成本和； 调试不方便，不能在线调试，需要借助其它手段;电路设计不完善，未能设置一些故障电路， 考察学生分析能力；未能激发学生的创新意识、提高学生认识，具有认识的片面性;未能充分锻炼学生实际动手能力;未能锻炼学生综合分析，应用知识的能力。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述三角信号发生平台的不足，提供一种设计合理、电路简单、集成度高、外围元件少、产生稳定信号的产生三角波信号的综合控制装置。
[0004]解决上述技术问题采用的技术方案是:它具有:对电路进行控制的FPGA电路;三角波产生电路，该电路的输入端接FPGA电路的输出端;控制电路，该电路的输出端接FPGA电路的输入端;PCI电路，该电路的输出端接FPGA电路的输入端。
[0005]本实用新型的FPGA电路为:集成电路U4的M14脚、K16脚、L16脚、L15脚、L14脚、M16 脚、M15 脚、P14 脚、N16 脚、N15 脚、P16 脚、P15 脚、N13 脚、K13 脚、R14 脚、T14 脚、R13 脚接 PCI 电路，集成电路U4的H15脚接晶振Y1的4脚，集成电路U4的H5脚、G2脚、F2脚、G1脚、F1脚、J13脚、 K12脚、G5脚、H4脚、L13脚、J5脚、M13脚依次接连接器J2的13脚?2脚，集成电路U4的H12脚、 G15 脚、F15 脚、F16 脚、H13 脚、G12 脚、G13 脚、E13 脚、D15 脚、G16 脚、J12 脚、D16 脚、E15 脚、E16 脚、F14脚、C15脚接控制电路，集成电路U4的B14脚、A14脚、C13脚、C12脚、B13脚、A13脚、B12 脚、A12脚、B11脚、A11脚、B10脚、A10脚、D9脚、D11脚、D10脚、A7脚、B7脚、D8脚、B6脚接三角波产生电路，集成电路U4的D6脚通过电阻R6接3V电源并接开关S1的一端、C3脚通过电阻R7接 3V电源并接开关S2的一端、K2脚通过电阻R8接3V电源并接开关S3的一端，集成电路U4的M5 脚、LI 1脚、E12脚、F6脚接A1.2V电源，集成电路U4的FI 1脚、E5脚、L6脚、Ml2脚、L8脚、L7脚、 K10 脚、K8 脚、K6 脚、J10 脚、J7 脚、J6 脚、H11 脚、F9 脚、F10 脚、G7 脚、G9 脚、G11 脚、H7 脚、H10 脚接 1.2V电源，集成电路U4的K3脚、R1脚、B1脚、G3脚、A2脚、C7脚、E7脚、A15脚、C10脚、E10脚、B16 脚、G14脚、K14脚、R16脚、M10脚、P10脚、T15脚、M7脚、P7脚、T2脚接3V电源，集成电路U4的L12脚、N12 脚、Mil 脚、D5 脚、F5 脚、E6 脚、P12 脚、D12 脚、Ell 脚、L5 脚、N5 脚、M6 脚、A16 脚、A1 脚、L10 脚、L9脚、K11 脚、K9脚、K7脚、J11 脚、J9脚、J8脚、H9脚、H8脚、H6脚、G10脚、G8脚、G6脚、F8脚、 F7脚、B2脚、B15脚、C8脚、C9脚、E8脚、E9脚、H3脚、H14脚、J3脚、J14脚、M8脚、M9脚、P8脚、P9 脚、R2脚、R15脚、T1脚、T16脚接地，晶振Y1的1脚接3V电源、3脚接地，连接器J2的1脚接地，开关S1?开关S3的另一端接地;集成电路U4的型号为EP2C20F256C6，晶振Y1的型号为JHY50M。
[0006]本实用新型的三角波产生电路为:集成电路U2的1脚?16脚依次接集成电路U4的 B14 脚、A14 脚、C13 脚、C12 脚、B13 脚、A13 脚、B12 脚、A12 脚、B11 脚、All 脚、B10 脚、A10 脚、D9 脚、 D11脚、D10脚、A7脚，集成电路U2的22脚接滑动变阻器RP1的可调端、21脚接滑动变阻器RP2 的可调端、17脚接连接器J1的1脚、23脚接15V电源的正极、19脚接15V电源的负极、18脚接5V 电源、20脚接地，集成电路U3的5脚?7脚依次接集成电路U4的B7脚、D8脚、B6脚，集成电路U3 的9脚和10脚接连接器J1的3脚、11脚接集成电路U3的13脚、3脚和16脚接5V电源、8脚和1脚接5V电源的负极、12脚和2脚接地，滑动变阻器RP 1和滑动变阻器RP2的固定端接15V电源，连接器J1的2脚和4脚接地;集成电路U2的型号为DAC701BH、集成电路U3的型号为DAC56U。
[0007]由于本实用新型采用当按下开关S1，开关S2和开关S3断开，控制电路产生三角波信号；当按下开关S2,开关S1和开关S3断开，PCI电路产生三角波信号；当按下开关S3,开关 S1和开关S2断开，FPGA电路产生三角波信号，本装置电路简单、外围元器件少、集成度高、将不同的平台整合在一起、配套调整方便，电路采用多种控制手段，方便、快捷，实验功能性强，设计灵活可引导学生发散思维，可应用于实验室三角波产生装置。【附图说明】
[0008]图1是本实用新型电气原理方框图。
[0009]图2是图1中FPGA电路的电子线路原理图。[〇〇1〇] 图3是图1中PCI电路的电子线路原理图。[〇〇11]图4是图1中三角波产生电路和控制电路的电子线路原理图。【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。[0〇13] 实施例1[〇〇14]在图1中，本实用新型产生三角波信号的综合控制装置由FPGA电路、PCI电路、三角波产生电路、控制电路连接构成，FPGA电路的输出端接三角波产生电路的输入端，控制电路的输出端接FPGA电路的输入端，PC I电路的输出端接FPGA电路的输入端。[0〇15] 在图2中，本实施例的FPGA电路由集成电路U4、电阻R6?电阻R8、开关S1?开关S3、 晶振Y1、连接器J2连接构成，集成电路U4的型号为EP2C20F256C6,晶振Y1的型号为JHY50M。 集成电路U4的M14脚、K16脚、L16脚、L15脚、L14脚、M16脚、M15脚、P14脚、N16脚、N15脚、P16 脚、P15脚、N13脚、K13脚、R14脚、T14脚、R13脚接PCI电路，集成电路U4的H15脚接晶振Y1的4 脚，集成电路U4的H5脚、G2脚、F2脚、G1脚、F1脚、J13脚、K12脚、G5脚、H4脚、L13脚、J5脚、M13 脚依次接连接器J2的13脚?2脚，集成电路U4的H12脚、G15脚、F15脚、F16脚、H13脚、G12脚、 G13脚、E13脚、D15脚、G16脚、J12脚、D16脚、E15脚、E16脚、F14脚、C15脚接控制电路，集成电路 U4 的 B14 脚、A14 脚、C13 脚、C12 脚、B13 脚、A13 脚、B12 脚、A12 脚、B11脚、All脚、B10 脚、A10 脚、D9脚、Dll脚、D1脚、A7脚、B7脚、D8脚、B6脚接三角波产生电路，集成电路U4的D6脚通过电阻R6接3V电源并接开关S1的一端、C3脚通过电阻R7接3V电源并接开关S2的一端、K2脚通过电阻R8接3V电源并接开关S3的一端，集成电路U4的M5脚、L11脚、E12脚、F6脚接A1.2V电源，集成电路U4的F11脚、E5脚、L6脚、Ml 2脚、L8脚、L7脚、K10脚、K8脚、K6脚、J10脚、J7脚、J6 脚、H11脚、F9脚、F10脚、G7脚、G9脚、G11脚、H7脚、H10脚接1.2V电源，集成电路U4的K3脚、R1 脚、B1 脚、G3 脚、A2 脚、C7 脚、E7 脚、A15 脚、C10 脚、E10 脚、B16 脚、G14 脚、K14 脚、R16 脚、M10 脚、 P10脚、T15脚、M7脚、P7脚、T2脚接3V电源，集成电路U4的L12脚、N12脚、Mil脚、D5脚、F5脚、E6 脚、P12脚、D12脚、E11 脚、L5 脚、N5 脚、M6脚、A16脚、A1 脚、L10脚、L9 脚、Kl 1 脚、K9 脚、K7脚、Jl 1 脚、J9脚、J8脚、H9脚、H8脚、H6脚、G10脚、G8脚、G6脚、F8脚、F7脚、B2脚、B15脚、C8脚、C9脚、E8 脚、E9脚、H3脚、H14脚、J3脚、J14脚、M8脚、M9脚、P8脚、P9脚、R2脚、R15脚、T1脚、T16脚接地， 晶振H的1脚接3V电源、3脚接地，连接器J2的1脚接地，开关S1?开关S3的另一端接地。 [〇〇16] 在图3中，本实施例的PCI电路由集成电路U5、集成电路U6、电阻R2?电阻R5、电容 C2、电容C3、晶振Y2、连接器J3连接构成，集成电路U5的型号为CH3 52L、集成电路U6的型号为 AT24C02。集成电路U5的83脚?90脚、93脚?96脚、5脚?8脚、17脚?22脚、30脚?40脚、92脚和91脚、9脚、16脚、32脚、15脚、12脚?14脚、82脚、81脚依次接连接器J3的66脚、65脚、31脚、 64脚、30脚?23脚、56脚、11脚、55脚、46脚、45脚、11脚、44脚、10脚、9脚、42脚、8脚、41脚、6 脚、39脚、5脚、38脚、4脚、37脚、3脚、2脚、61脚、21脚、12脚、7脚、13脚、53脚、50脚、16脚、19 脚、58脚，集成电路U5的10脚接连接器J3的54脚并通过电阻R2接3V电源，集成电路U5的63脚 ?70脚、62脚、61脚、60脚?56脚、79脚、80脚依次接集成电路U4的M14脚、K16脚、L16脚、L15 脚、L14 脚、M16 脚、M15 脚、P14 脚、N16 脚、N15 脚、P16 脚、P15 脚、N13 脚、K13 脚、R14 脚、T14 脚、 R13脚，集成电路U5的55脚接晶振Y2的一端并接电容C2的一端、54脚接晶振Y2的另一端并接电容C3的一端、11脚通过电阻R4接3V电源并接集成电路U6的5脚、71脚通过电阻R5接地并接集成电路U6的6脚，集成电路U5的23脚、77脚、78脚、97脚、98脚接3V电源，集成电路U5的73 脚、53脚、28脚、24脚、4脚、3脚接地，集成电路U6的8脚接3V电源，集成电路U6的7脚、4脚?1 脚接地，连接器J3的36脚接连接器J3的43脚、15脚通过电阻R3接3V电源、17脚和51脚接3V电源，连接器J3的1脚、34脚、35脚、68脚接地，电容C2和电容C3的另一端接地。[〇〇17]在图4中，本实施例的控制电路由集成电路U1、电阻R1、电容C1连接构成，集成电路 U1的型号为C8051F231。集成电路U1的10脚通过电阻R1接3V电源并接电阻C1的一端、8脚接 3V电源、9脚接地，集成电路U1的28脚?21脚、4脚?1脚、32脚?29脚依次接集成电路U4的 H12脚、G15脚、F15脚、F16脚、H13脚、G12脚、G13脚、E13脚、D15脚、G16脚、J12脚、D16脚、E15 脚、E16脚、F14脚、C15脚，电容C1的另一端接地。[〇〇18]在图4中，本实施例的三角波产生电路由集成电路U2、集成电路U3、滑动变阻器 RP1、滑动变阻器RP2、连接器J1连接构成，集成电路U2的型号为DAC701BH、集成电路U3的型号为DAC56U。集成电路U2的1脚?16脚依次接集成电路U4的B14脚、A14脚、C13脚、C12脚、B13 脚、A13脚、B12脚、A12脚、B11脚、All脚、B10脚、A10脚、D9脚、D11脚、D10脚、A7脚，集成电路U2 的22脚接滑动变阻器RP1的可调端、21脚接滑动变阻器RP2的可调端、17脚接连接器J1的1 脚、23脚接15V电源的正极、19脚接15V电源的负极、18脚接5V电源、20脚接地，集成电路U3的 5脚?7脚依次接集成电路U4的B7脚、D8脚、B6脚，集成电路U3的9脚和10脚接连接器J1的3脚、11脚接集成电路U3的13脚、3脚和16脚接5V电源、8脚和1脚接5V电源的负极、12脚和2脚接地，滑动变阻器RP1和滑动变阻器RP2的固定端接15V电源，连接器J1的2脚和4脚接地。
[0019]本实用新型的工作原理如下:
[0020]系统上电，电路开始初始化工作。当按下开关S1，开关S2和开关S3断开，控制器电路工作。此时，是用控制器电路产生三角波信号。三角波数据信号从集成电路U1的28脚?21 脚、4脚?1脚、32脚?29脚输出，输入到集成电路U4，集成电路U4接收三角波数据，并启动模数转换的控制逻辑，将数据输出到集成电路U2的1脚?16脚，经集成电路U2内部处理，从连接器J1的1脚输出三角波信号；或将数据输出到集成电路U3的5脚?7脚，经集成电路U3内部处理，从连接器J1的3脚输出三角波信号。
[0021]当按下开关S2,开关S1和开关S3断开，PCI电路工作。此时是用PCI电路产生三角波信号。三角波数据信号从连接器J3输入，由连接器J3的66脚、65脚、31脚、64脚、30脚?23脚、 56脚、11脚、55脚、46脚、45脚、11脚、44脚、10脚、9脚、42脚、8脚、41脚、6脚、39脚、5脚、38脚、4 脚、37脚、3脚、2脚、61脚、21脚、12脚、7脚、13脚、53脚、50脚、16脚、19脚、58脚、54脚输出，输入到集成电路U5,经集成电路U5内部处理，从集成电路U5的63脚?70脚输入到集成电路U4， 经集成电路U4内部处理，将数据输出到集成电路U2的1脚?16脚，经集成电路U2内部处理， 从连接器J1的1脚输出三角波信号;或将数据输出到集成电路U3的5脚?7脚，经集成电路U3 内部处理，从连接器J1的3脚输出三角波信号。[〇〇22] 当按下开关S3,开关S1和开关S2断开，FPGA电路工作。此时，是用FPGA电路产生正弦波信号。由集成电路U4内部产生的三角波控制逻辑，把三角波数据输出到集成电路U2的1 脚?16脚，经集成电路U2内部处理，从连接器J1的1脚输出三角波信号;或将数据输出到集成电路U3的5脚?7脚，经集成电路U3内部处理，从连接器J1的3脚输出三角波信号。
【主权项】
1.一种产生三角波信号的综合控制装置，其特征在于它具有:对电路进行控制的FPGA电路；三角波产生电路，该电路的输入端接F PG A电路的输出端；控制电路，该电路的输出端接FPGA电路的输入端；PCI电路，该电路的输出端接FPGA电路的输入端。2.根据权利要求1所述的产生三角波信号的综合控制装置，其特征在于所述的FPGA电 路为:集成电路U4的M14脚、K16脚、L16脚、L15脚、L14脚、M16脚、M15脚、P14脚、N16脚、N15脚、 P16脚、P15脚、N13脚、K13脚、R14脚、T14脚、R13脚接PCI电路，集成电路U4的H15脚接晶振Y1 的4脚，集成电路U4的H5脚、G2脚、F2脚、G1脚、F1脚、J13脚、K12脚、G5脚、H4脚、L13脚、J5脚、 M13脚依次接连接器J2的13脚?2脚，集成电路U4的H12脚、G15脚、F15脚、F16脚、H13脚、G12 脚、G13脚、E13脚、D15脚、G16脚、J12脚、D16脚、E15脚、E16脚、F14脚、C15脚接控制电路，集成 电路 U4 的 B14 脚、A14 脚、C13 脚、C12 脚、B13 脚、A13 脚、B12 脚、A12 脚、B11 脚、All 脚、B10 脚、A10 脚、D9脚、D11脚、D10脚、A7脚、B7脚、D8脚、B6脚接三角波产生电路，集成电路U4的D6脚通过 电阻R6接3V电源并接开关S1的一端、C3脚通过电阻R7接3V电源并接开关S2的一端、K2脚通 过电阻R8接3V电源并接开关S3的一端，集成电路U4的M5脚、L11脚、E12脚、F6脚接A1.2V电 源，集成电路U4的F11脚、E5脚、L6脚、Ml 2脚、L8脚、L7脚、K10脚、K8脚、K6脚、J10脚、J7脚、J6 脚、H11脚、F9脚、F10脚、G7脚、G9脚、G11脚、H7脚、H10脚接1.2V电源，集成电路U4的K3脚、R1 脚、B1 脚、G3 脚、A2 脚、C7 脚、E7 脚、A15 脚、C1 脚、E10 脚、B16 脚、G14 脚、K14 脚、R16 脚、M10 脚、 P10脚、T15脚、M7脚、P7脚、T2脚接3V电源，集成电路U4的L12脚、N12脚、Mil脚、D5脚、F5脚、E6 脚、P12脚、D12脚、E11 脚、L5 脚、N5 脚、M6脚、A16脚、A1 脚、L10脚、L9 脚、Kl 1 脚、K9 脚、K7脚、Jl 1 脚、J9脚、J8脚、H9脚、H8脚、H6脚、G10脚、G8脚、G6脚、F8脚、F7脚、B2脚、B15脚、C8脚、C9脚、E8 脚、E9脚、H3脚、H14脚、J3脚、J14脚、M8脚、M9脚、P8脚、P9脚、R2脚、R15脚、T1脚、T16脚接地， 晶振Y1的1脚接3V电源、3脚接地，连接器J2的1脚接地，开关S1?开关S3的另一端接地;集成 电路U4的型号为EP2C20F256C6，晶振Y1的型号为JHY50M。3.根据权利要求1所述的产生三角波信号的综合控制装置，其特征在于所述的三角波 产生电路为:集成电路U2的1脚?16脚依次接集成电路U4的B14脚、A14脚、C13脚、C12脚、B13 脚、A13脚、B12脚、A12脚、B11脚、All脚、B10脚、A10脚、D9脚、D11脚、D10脚、A7脚，集成电路U2 的22脚接滑动变阻器RP1的可调端、21脚接滑动变阻器RP2的可调端、17脚接连接器J1的1 脚、23脚接15V电源的正极、19脚接15V电源的负极、18脚接5V电源、20脚接地，集成电路U3的 5脚?7脚依次接集成电路U4的B7脚、D8脚、B6脚，集成电路U3的9脚和10脚接连接器J1的3 脚、11脚接集成电路U3的13脚、3脚和16脚接5V电源、8脚和1脚接5V电源的负极、12脚和2脚 接地，滑动变阻器RP1和滑动变阻器RP2的固定端接15V电源，连接器J1的2脚和4脚接地;集 成电路U2的型号为DAC701BH、集成电路U3的型号为DAC56U。
【文档编号】H03K4/06GK205596081SQ201620285383
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】王彦军, 王镜惠, 张秋艳
【申请人】榆林学院