产生pwm波信号的综合控制装置的制造方法

文档序号:10909403
产生pwm波信号的综合控制装置的制造方法
【专利摘要】一种产生PWM波信号的综合控制装置,它具有对电路进行控制的FPGA电路;PWM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、具有PCI接口便于与外围设备高速传输数据、数据处理速度快、可在线调试,可应用于实验室PWM波信号发生装置。
【专利说明】
产生PWM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PffM波信号的综合控制装置。
【背景技术】
[0002]目前,pmi波是占空比可变的脉冲波形,广泛应用于调速、调压、逆变等电子设备、仪器仪表中。学生的学习中,也经常要用到PWM波,因此,需要产生稳定,性能优越,调试方便的PWM波,学校也开设了相关的专业课,帮助学生更好的理解PffM波。产生PffM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PWM波信号实验平台;2.基于处理器的产生PWM波信号实验平台;3.基于FPGA的产生PffM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PWM波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、具有PCI接口便于与外围设备高速传输数据、数据处理速度快、可在线调试的产生PWM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;P丽波产生电路,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U3的N16脚、K12脚、K14脚、L12脚、N14脚、M13脚、M14 脚、L13 脚、M16 脚、L14 脚、L15 脚、L16 脚、J16 脚、H12 脚、G13 脚、G15 脚、F16 脚接 PCI 电路,集成电路U3的G16脚接晶振Yl的4脚,集成电路U3的H14脚、H15脚、J14脚、J15脚、J3脚、J2脚、K4脚、H2脚、J4脚、H4脚、H3脚、J13脚、K13脚依次接连接器J2的14脚?2脚,集成电路U3的N4脚、P3脚、P2脚、Rl脚、L4脚、K5脚、N3脚、M14脚接控制电路,集成电路U3的M2脚、NI脚、Ml脚、L2脚、LI脚、L3脚、K2脚、Jl脚、K3脚、G4脚、Fl脚、G2脚、EI脚、F2脚、G3脚、F3脚接PffM波产生电路,集成电路U3的D3脚通过电阻R9接3V电源并接开关SI的一端、B4脚通过电阻RlO接3V电源并接开关S2的一端、B7脚通过电阻RU接3V电源并接开关S3的一端,集成电路U3的A7脚、AlO脚、G8脚、GlO脚、H7脚、H9脚、J8脚、JlO脚、K7脚、K9脚、T7脚、TlO脚接1.5V电源,集成电路U3的Hll脚、H6脚接A1.5V电源,集成电路U3的L7脚、LlO脚、T14脚、T3脚、Kll脚、C16脚、P16脚、A14脚、A3脚、F7脚、FlO脚、Pl脚、G6脚、Cl脚接3V电源,集成电路U3的Al脚、A16脚、A5脚、A12 脚、F6 脚、F8 脚、F9 脚、Fll 脚、G7 脚、G9 脚、Gll 脚、H8 脚、HlO 脚、J7 脚、J9 脚、K6 脚、K8 脚、K10脚、L6脚、L8脚、L9脚、LI I脚、TI脚、T5脚、T12脚、T16脚、J11脚、J12脚、J5脚、J6脚接地,晶振Yl的I脚接3V电源、3脚接地,连接器J2的I脚接地,开关SI?开关S3的另一端接地;集成电路U3的型号为EPIC12F2 56C6,晶振YI的型号为JHY50M。
[0006]本实用新型的PffM波产生电路为:集成电路U2的I脚?16脚依次接集成电路U3的M2脚、NI脚、Ml脚、L2脚、LI脚、L3脚、K2脚、JI脚、K3脚、G4脚、FI脚、G2脚、EI脚、F2脚、G3脚、F3脚,集成电路U3的22脚通过电阻R2接滑动变阻器RPl的可调端、21脚通过电阻R3接15V电源正极并通过电阻R4接15V电源负极、17脚接连接器Jl的I脚、23脚接15V电源的正极、18脚接5V电源、19脚接15V电源的负极、20脚接地,滑动变阻器RPl的固定端通过电阻Rl接15V电源,连接器JI的2脚接地;集成电路U2的型号为DAC7 2BH。
[0007]由于本实用新型采用当按下开关SI,开关S2和开关S3断开,控制电路产生PffM波信号;当按下开关S2,开关SI和开关S3断开,PCI电路产生PffM波信号;当按下开关S3,开关SI和开关S2断开,FPGA电路产生WM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,外围元件少、具有PCI接口便于与外围设备高速传输数据、数据处理速度快、可在线调试,可应用于实验室PWM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。
[0010]图3是图1中PCI电路的电子线路原理图。
[0011]图4是图1中PffM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。
[0013]实施例1
[0014]在图1中,本实用新型产生PffM波信号的综合控制装置由FPGA电路、PCI电路、PffM波产生电路、控制电路连接构成,F P G A电路的输出端接P丽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,PCI电路的输出端接FPGA电路的输入端。
[0015]在图2中,本实施例的FPGA电路由集成电路U3、电阻R9?电阻R11、开关SI?开关S3、晶振Y1、连接器J2连接构成,集成电路U3的型号为EP1C12F256C6,晶振Yl的型号为JHY50M。集成电路 U3 的 N16 脚、K12 脚、K14 脚、L12 脚、N14 脚、M13 脚、M14 脚、L13 脚、M16 脚、L14脚、L15脚、L16脚、J16脚、H12脚、G13脚、G15脚、F16脚接PCI电路,集成电路U3的G16脚接晶振Yl的4脚,集成电路U3的Hl 4脚、Hl 5脚、J14脚、J15脚、J3脚、J2脚、K4脚、H2脚、J4脚、H4脚、H3脚、J13脚、K13脚依次接连接器J2的14脚?2脚,集成电路U3的N4脚、P3脚、P2脚、Rl脚、L4脚、K5脚、N3脚、M14脚接控制电路,集成电路U3的M2脚、NI脚、Ml脚、L2脚、LI脚、L3脚、K2脚、Jl脚、K3脚、G4脚、Fl脚、G2脚、El脚、F2脚、G3脚、F3脚接HVM波产生电路,集成电路U3的D3脚通过电阻R9接3V电源并接开关SI的一端、B4脚通过电阻RlO接3V电源并接开关S2的一端、B7脚通过电阻Rll接3V电源并接开关S3的一端,集成电路U3的A7脚、AlO脚、G8脚、GlO脚、H7脚、H9脚、J8脚、J1脚、K7脚、K9脚、T7脚、T1脚接1.5V电源,集成电路U3的Hl I脚、H6脚接Al.5V电源,集成电路U3的L7脚、LlO脚、T14脚、T3脚、Kll脚、C16脚、P16脚、A14脚、A3脚、F7脚、FlO脚、Pl脚、G6脚、Cl脚接3V电源,集成电路U3的Al脚、A16脚、A5脚、A12脚、F6脚、F8脚、F9脚、Fll脚、G7脚、G9脚、G11脚、H8脚、HlO脚、J7脚、J9脚、K6脚、K8脚、KlO脚、L6脚、L8脚、L9脚、LI I脚、TI脚、T5脚、T12脚、T16脚、J11脚、J12脚、J5脚、J6脚接地,晶振Yl的I脚接3V电源、3脚接地,连接器J2的I脚接地,开关SI?开关S3的另一端接地。
[0016]在图3中,本实施例的PCI电路由集成电路U4、集成电路U5、电阻R5?电阻R8、电容Cl、电容C2、晶振Y2、连接器J3连接构成,集成电路U4的型号为CH352L、集成电路U5的型号为AT24C02。集成电路U4的83脚?90脚、93脚?96脚、5脚?8脚、17脚?22脚、30脚、31脚、33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、22脚、55脚、46脚、45脚、11脚、44脚、1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、13脚、53脚、50脚、16脚、19脚、58脚,集成电路U4的10脚通过电阻R5接3V电源,集成电路U4的63脚?70脚、62脚?56脚、79脚、80脚依次接集成电路U3的N16脚、K12脚、K14脚、L12脚、N14脚、M13脚、M14脚、L13脚、M16脚、L14脚、L15脚、L16脚、J16脚、H12脚、G13脚、G15脚、F16脚,集成电路U4的55脚接晶振Y2的一端和电容Cl的一端、54脚接晶振Y2的另一端和电容C2的一端、11脚通过电阻R7接3V电源并接集成电路U5的5脚、71脚通过电阻R8接地并接集成电路U5的6脚,集成电路U4的23脚、77脚、78脚、97脚、98脚接3V电源,集成电路U4的73脚、53脚、28脚、24脚、4脚、3脚接地,集成电路U5的8脚接3V电源、7脚和I脚?4脚接地,连接器J3的15脚通过电阻1?6接3¥电源、36脚接连接器J3的43脚、17脚和51脚接3V电源、67脚、I脚、34脚、35脚、68脚接地,电容C2和电容C2的另一端接地。
[0017]在图4中,本实施例的控制电路由集成电路Ul构成,集成电路Ul的型号为C8051F226。集成电路Ul的33脚?40脚依次接集成电路U3的N4脚、P3脚、P2脚、Rl脚、L4脚、K5脚、N3脚、M14脚,集成电路Ul的11脚和31脚以及12脚接3V电源、7脚接2.5V电源、32脚、13脚、8脚、5脚、6脚接地。
[0018]在图4中,本实施例的PffM波产生电路由集成电路U2、电阻R2?电阻R4、滑动变阻器RP1、连接器JI连接构成,集成电路U2的型号为DAC7 2BH。集成电路U2的I脚?16脚依次接集成电路U3的M2脚、NI脚、Ml脚、L2脚、LI脚、L3脚、K2脚、Jl脚、K3脚、G4脚、Fl脚、G2脚、El脚、F2脚、G3脚、F3脚,集成电路U3的22脚通过电阻R2接滑动变阻器RPl的可调端、21脚通过电阻R3接15 V电源正极并通过电阻R4接15 V电源负极、17脚接连接器JI的I脚、2 3脚接15 V电源的正极、18脚接5V电源、19脚接15V电源的负极、20脚接地,滑动变阻器RPl的固定端通过电阻Rl接15 V电源,连接器JI的2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SI,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PWM波信号。PWM波数据信号从集成电路Ul的33脚?40脚输出,输入到集成电路U3,集成电路U3接收PffM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I脚?16脚,经集成电路U2内部处理,从连接器JI的引脚I输出PffM波信号。
[0021]当按下开关S2,开关SI和开关S3断开,PCI电路工作。此时是用PCI电路产生HVM波信号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、22脚、55脚、46脚、45脚、11脚、44脚、1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、13脚、53脚、50脚、16脚、19脚、58脚、54脚输出,输入到集成电路U4,经集成电路U4内部处理,数据从U4的63脚?70脚输出,输入到集成电路U3,经集成电路U3内部处理,并启动模数转换的控制逻辑,将数据输出到集成电路U2的I脚?16脚,经集成电路U2内部处理,从连接器JI的I脚输出PWM波信号。
[0022]当按下开关S3,开关SI和开关S2断开,FPGA电路工作,FPGA电路产生PffM波信号。由集成电路U4内部产生的PWM波控制逻辑,经模数转换的控制逻辑,把PWM波数据输出到集成电路U2的I脚?16脚,经集成电路U2内部处理,从连接器JI的I脚输出PffM波信号。
【主权项】
1.一种产生PffM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; PWM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。2.根据权利要求1所述的产生PWM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U3的N16脚、K12脚、K14脚、L12脚、N14脚、M13脚、M14脚、L13脚、M16脚、L14脚、LI 5脚、LI 6脚、J16脚、Hl 2脚、Gl 3脚、G15脚、F16脚接PCI电路,集成电路U3的G16脚接晶振Yl的4脚,集成电路U3的H14脚、H15脚、J14脚、J15脚、J3脚、J2脚、K4脚、H2脚、J4脚、H4脚、H3脚、J13脚、K13脚依次接连接器J2的14脚?2脚,集成电路U3的N4脚、P3脚、P2脚、Rl脚、L4脚、K5脚、N3脚、Ml 4脚接控制电路,集成电路U3的M2脚、NI脚、Ml脚、L2脚、LI脚、L3脚、K2脚、JI脚、K3脚、G4脚、FI脚、G2脚、EI脚、F2脚、G3脚、F3脚接PffM波产生电路,集成电路U3的D3脚通过电阻R9接3V电源并接开关SI的一端、B4脚通过电阻RlO接3V电源并接开关S2的一端、B7脚通过电阻Rll接3V电源并接开关S3的一端,集成电路U3的A7脚、AlO脚、G8脚、GlO脚、H7脚、H9脚、J8脚、JlO脚、K7脚、K9脚、T7脚、TlO脚接1.5V电源,集成电路U3的Hll脚、H6脚接A1.5V电源,集成电路U3的L7脚、LlO脚、T14脚、T3脚、Kll脚、C16脚、P16脚、A14脚、A3脚、F7脚、FlO脚、Pl脚、G6脚、Cl脚接3V电源,集成电路U3的Al脚、A16脚、A5脚、A12脚、F6脚、F8脚、F9脚、Fll脚、G7脚、G9脚、G11 脚、H8脚、HlO脚、J7脚、J9脚、K6脚、K8脚、KlO脚、L6脚、L8脚、L9脚、LI I脚、TI脚、T5脚、T12脚、T16脚、J11脚、Jl 2脚、J5脚、J6脚接地,晶振Yl的I脚接3V电源、3脚接地,连接器J2的I脚接地,开关SI?开关S3的另一端接地;集成电路U3的型号为EP1C12F256C6,晶振Yl的型号为JHY50M。3.根据权利要求1所述的产生PWM波信号的综合控制装置,其特征在于所述的PWM波产生电路为:集成电路U2的I脚?16脚依次接集成电路U3的M2脚、NI脚、Ml脚、L2脚、LI脚、L3脚、K2脚、Jl脚、K3脚、G4脚、FI脚、G2脚、EI脚、F2脚、G3脚、F3脚,集成电路U3的22脚通过电阻R2接滑动变阻器RPl的可调端、21脚通过电阻R3接15V电源正极并通过电阻R4接15V电源负极、17脚接连接器Jl的I脚、23脚接15V电源的正极、18脚接5V电源、19脚接15V电源的负极、20脚接地,滑动变阻器RPl的固定端通过电阻Rl接15V电源,连接器Jl的2脚接地;集成电路U2的型号为DAC72BH。
【文档编号】H03K7/08GK205596086SQ201620300382
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】王彦军, 钟浩, 张娇
【申请人】榆林学院
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