一种通用自动控制系统教学实验平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种通用自动控制系统教学实验平台，它涉及一种教学实验平台。它包括信号放大模块、信号转换模块、信号平移模块、线性化模块和模数转换模块，信号放大模块、信号转换模块、信号平移模块、线性化模块和模数转换模块依次连接，模数转换模块与主控模块相连，主控模块分别与键盘模块、显示模块、控制输出模块、条件选择模块和防误动模块相连；所述的信号放大模块还通过开关连接信号平移模块。本实用新型方便在同一实验平台上进行多种试验，方便可靠。
【专利说明】一种通用自动控制系统教学实验平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种教学实验平台，具体涉及一种通用自动控制系统教学实验平台。
【背景技术】
[0002]现有技术中实验用的自动控制教学平台，大都采用独立的设备进行特定功能的实验，难以在同一设备上对不同的测试项目进行实验，而且实现技术落后，操作上具有很大不便。
[0003]鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。实用新型内容
[0004]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种通用自动控制系统教学实验平台，用以克服上述技术缺陷。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种通用自动控制系统教学实验平台，包括信号放大模块，用以完成对传感器输出的微弱信号进行放大功能；信号转换模块，对所述信号放大模块输出的信号进行电流、电压转换，以适应后级的需要；信号平移模块:其完成信号电压上下平移移动；因为前几级输出的信号不一定是零信号与零电压对应，或与后级所需极性对应，实现前后级信号匹配。
[0006]还包括线性化模块，用以校正前几级和传感器输出的非线性信号；模数转换模块，把前级输出的模拟信号转换成数字信号，以便主控模块进行处理；条件选择模块:其根据实验者的想法设置成不同的状态，主控模块根据其状态，完成不同的功能。
[0007]主控模块，其根据程序及采集的数据完成各种逻辑判断和数据处理，输出各种数据和逻辑信号；控制输出模块，根据主控模块输出的电平信号驱动控制所需的各种执行机构；防误动模块，其采用一定的逻辑电路，防止主控模块由于加电，断电瞬间；强电磁干扰；程序跑飞，死机等引起的错误控制发生，提高控制的可靠性；
[0008]在各模块之间设置开关，对不同模块进行分离和组合。
[0009]进一步，
[0010]还包括，键盘模块，其根据实验者的想法设置成不同的参数，主控模块根据其参数，完成不同的数据处理；显示模块,其显示主控模块输出的各种数据。
[0011]本实用新型的有益效果:本实用新型的实验效果都明显优于原先专一的，离散的传统的实验。另一方面该平台是在一套电路上，由新型的功能先进的集成电路组成，通过不同的分离，组合，完成多个实验，也就是说这一个平台就可以完成传统的信号放大实验，信号平移实验，模数转换实验，自动控制系统实验，自动测量实验等。从经济上，空间上都节省了大量资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0013]图1为本实用新型的结构框图；
[0014]图2为本实用新型的信号放大和平移模块的电路图；
[0015]图3为本实用新型的信号转换模块的电路图；
[0016]图4为本实用新型的防误动模块的电路图；
[0017]图5为本实用新型的控制输出模块的电路图；
[0018]图6为本实用新型的主控模块的电路图。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0020]参照图1-6，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种通用自动控制系统教学实验平台，包括信号放大模块、信号转换模块、信号平移模块、线性化模块和模数转换模块，信号放大模块、信号转换模块、信号平移模块、线性化模块和模数转换模块依次连接，模数转换模块与主控模块相连，主控模块分别与键盘模块、显示模块、控制输出模块、条件选择模块和防误动模块相连；所述的信号放大模块还通过开关连接信号平移模块。
[0021]值得注意的是，所述的信号放大模块采用放大器INA128，放大器皿128的5脚通过第四电阻R4、第五电阻R5接信号平移模块中的第一二极管Dl正极、C3负极、C6 一端及芯片MAX764的I脚。本电路的输入P4，P2来自传感器的输出，经INA128放大和平移后连接到信号转换模块的输入端INA，以MAX764为核心的电路主要是产生一个INA128平移信号时所需的平移电压，电位器R4决定信号平移的多少。
[0022]值得注意的是，所述的信号转换电路采用模数转换器2543。本电路的功能是把来自信号放大和平移模块的模拟信号转换为数字信号，通过串行通信接口输入到主控模块，作为检测数据用于CPU的数据处理及逻辑判断。
[0023]值得注意的是，所述的防误动模块采用定时器555。该电路是一个受控延时电路，他的输入CYK来自主控模块，受CPU的控制，他的输出EEE连接到控制输出模块，与控制输出模块进行逻辑配合，用以防止CPU由于各种原因引起的错误控制，保证控制的可靠性。
[0024]值得注意的是，所述的控制输出模块采用三极管9013。该电路的输入DK来自主控模块，接受来自CPU的控制信号，通过三极管T5驱动，与防误动模块配合驱动继电器进行控制。
[0025]此外，所述的主控模块采用单片机89C2051。该电路是以89C2051为CPU的核心电路，它接受来自信号转换模块的检测数据及其它输入，进行数据处理和逻辑判断后，进行控制及其它程序所设置的工作；器件U3及外围电路组成一个异常复位电路，通过三极管T6的发射极RST端连接到CPU的复位端引脚I (RST)，它的输入CLR来自CPU的引脚14 (CLR)，它的功能是在CPU由于某种意外原因死机时，它会产生一个复位信号，复位CPU，使CPU重新正常工作。
[0026]本【具体实施方式】的实验平台通过电路中的开关的通/断，对各功能模块进行分离，组合，产生不同的情况和参数，使学生对各功能模块的各自作用，相互作用，前后级之间的匹配关系有更直观和更深刻的理解，建立起一个完整的系统概念。
[0027]本【具体实施方式】的实验效果都明显优于原先专一的，离散的传统的实验。另一方面该平台是在一套电路上，由新型的功能先进的集成电路组成，通过不同的分离，组合，完成多个实验，也就是说这一个平台就可以完成传统的信号放大实验，信号平移实验，模数转换实验，自动控制系统实验，自动测量实验等。从经济上，空间上都节省了大量资源，更重要的是该设备对学生的知识理解，动手能力的加强，新技术的学习在效果上都明显优于传统实验设备。
[0028]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种通用自动控制系统教学实验平台，其特征在于，包括信号放大模块、信号转换模块、信号平移模块、线性化模块和模数转换模块，信号放大模块、信号转换模块、信号平移模块、线性化模块和模数转换模块依次连接，模数转换模块与主控模块相连，主控模块分别与键盘模块、显示模块、控制输出模块、条件选择模块和防误动模块相连；所述的信号放大模块还通过开关连接信号平移模块。
2.根据权利要求1所述的一种通用自动控制系统教学实验平台，其特征在于，所述的信号放大模块采用放大器INA128，放大器INA128的5脚通过第四电阻R4、第五电阻R5接信号平移模块中的第一二极管Dl正极、C3负极、C6 一端及芯片MAX764的I脚。
3.根据权利要求1所述的一种通用自动控制系统教学实验平台，其特征在于，所述的信号转换电路采用模数转换器2543。
4.根据权利要求1所述的一种通用自动控制系统教学实验平台，其特征在于，所述的防误动模块米用定时器555。
5.根据权利要求1所述的一种通用自动控制系统教学实验平台，其特征在于，所述的控制输出模块采用三极管9013。
6.根据权利要求1所述的一种通用自动控制系统教学实验平台，其特征在于，所述的主控模块采用单片机89C2051。
【文档编号】G09B23/18GK204087644SQ201420516712
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】刘畅生, 李希文, 于建国 申请人:西安电子科技大学