CN104517511A - 一种电子技术综合实验平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子技术综合实验平台，其包括实验台，实验台上设置有操作面板，操作面板的中上部设置有PC机，PC机的左侧依次设置有直流电源模块和交流电源模块，PC机的右侧设置有函数信号发生器，PC机的下部设置有MCU模块，MCU模块的左侧设置有数字电子技术实验模块，MCU模块的右侧设置有模拟电子技术实验模块，MCU模块的下部设置有数字化语音存储与回放模块；本发明大大简化了连线的复杂程度，通过设置可调节的直流电源模块和交流电源模块，能够得到实验者所需的直流电压和交流电源，能够根据实验所需，使用所需要频率、幅值的波形，能够有效的进行数字实验和模拟实验的练习，实现不同类型、不同难度梯次的实验内容。

Description

一种电子技术综合实验平台
技术领域
本发明所涉及一种电子实验设备，具体为一种电子技术综合实验平台，属于电子实验器材技术领域。
背景技术
随着信息技术和电工电子技术的高速发展，电子系统的设计理念、设计方法都发生了很大改变。如SoC单片机、大规模可编程逻辑器件(PLD)、硬件描述语言(HDL)、自顶向下设计方法、在系统编程技术(ISP)已广泛地应用于各类电子产品之中。过去强调的仅仅会用面包板、分立元件、连线、焊接与调试这类实践能力对复杂电子系统的设计是远远不够的。而加强对学生借助先进的电子系统CAD工具进行复杂综合电子系统的设计能力的培养，是提高电子信息类学生工程实践能力和就业竞争力的有效途径，而电子技术综合设计性实验是模拟电子技术实验与数字电子技术实验的综合，是一门以解决在实际电子线路系统设计中所遇到的一些具体工程问题而开设的课程，是高校电类专业系列实验课程中的一个重要教学内容，建立一个先进的综合设计性实验平台是培养学生综合设计能力和创新性能力的重要条件。因此，提供一种电子技术综合实验平台，对于电子技术的综合学习具有十分重要的意义。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电子技术综合实验平台，其包括实验台，其特征在于，实验台上设置有操作面板，所述操作面板的中上部设置有PC机，所述PC机的左侧依次设置有直流电源模块和交流电源模块，所述PC机的右侧设置有函数信号发生器，所述PC机的下部设置有MCU模块，所述MCU模块的左侧设置有数字电子技术实验模块，所述MCU模块的右侧设置有模拟电子技术实验模块，所述MCU模块的下部设置有数字化语音存储与回放模块；其中，所述直流电源模块和交流电源模块均包括过流电路、过压电路、漏电保护电路、调压电路、变压电路和稳压电路；所述函数信号发生器包括高精度可编程波形发生芯片AD9833和数字电位器X9C103，且所述函数信号发生器至少提供三角波、方波和正弦波三种波形；所述MCU模块由一片S0C单片机C8051F360和一片CPLD EPM3064TC44组成；所述数字化语音存储与回放模块包括拾音器、音频放大滤波器、音频滤波功放模块和大容量存储芯片，所述MCU模块控制所述数字化语音存储与回放模块的存储与回放。
进一步，作为优选，所述数字电子技术实验模块包括逻辑电平、脉冲输入模块、逻辑电平显示灯、数码显示模块和译码显示模块；所述模拟电子技术实验模块包括分立元件的三极管放大电路模块、晶体管组成的差动放大电路模块、集成运算放大电路模块和整流滤波稳压电路模块。
进一步，作为优选，所述直流电源模块的输出电压为+24V至-24V之间可调，所述交流电源模块的输出幅值在0-30V之间可调。
进一步，作为优选，所述数字化语音存储与回放模块的音频放大滤波器和音频滤波功放模块均采用以低电压音频功率放大器LM386为核心。
进一步，作为优选，所述数字电子技术实验模块的数码显示模块为七段数码显示芯片MC14495。
进一步，作为优选，所述函数信号发生器提供的波形的频率调节范围为1Hz-999KHz，频率分辨率为0.1Hz，幅度调节范围为0.5-5V。
进一步，作为优选，本发明还包括实验台底座，所述实验台固定设置在实验台底座上，且实验台底座的侧面上设置有通风槽。
本发明的有益效果在于，本发明设置的一种电子技术综合实验平台，结构设置合理，通过对PC机、直流电源模块、交流电源模块、函数信号发生器、MCU模块、数字电子技术实验模块、模拟电子技术实验模块和数字化语音存储与回放模块的合理布局，使得在实验过程中更加容易连线使用，大大简化了连线的复杂程度，通过设置可调节的直流电源模块和交流电源模块，能够得到实验者所需的直流电压和交流电源，通过设置函数发生器，能够根据实验所需，使用所需要频率、幅值的波形，通过设置数字电子技术实验模块、模拟电子技术实验模块，能够有效的进行数字实验和模拟实验的练习，十分方便、简单，能够实现不同类型、不同难度梯次以及不同要求的实验内容。
附图说明
图1是本发明的一种电子技术综合实验平台的操作面板结构示意图；
图2是本发明的一种电子技术综合实验平台的数字化语音存储与回放模块原理结构示意图；
其中，1-操作面板、2-PC机、3-直流电源模块、4-交流电源模块、5-函数发生器、6-MCU模块、7-数字化语音存储与回放模块、8-数字电子技术实验模块、9-模拟电子技术实验模块。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供了一种电子技术综合实验平台，其包括实验台，实验台上设置有操作面板1，操作面板1的中上部设置有PC机2，PC机2的左侧依次设置有直流电源模块3和交流电源模块4，PC机2的右侧设置有函数信号发生器5，PC机2的下部设置有MCU模块6，MCU模块6的左侧设置有数字电子技术实验模块8，MCU模块6的右侧设置有模拟电子技术实验模块9，MCU模块6的下部设置有数字化语音存储与回放模块7；其中，直流电源模块3和交流电源模块4均包括过流电路、过压电路、漏电保护电路、调压电路、变压电路和稳压电路；函数信号发生器5包括高精度可编程波形发生芯片AD9833和数字电位器X9C103，且函数信号发生器5至少提供三角波、方波和正弦波三种波形；MCU模块6由一片S0C单片机C8051F360和一片CPLD EPM3064TC44组成；数字化语音存储与回放模块7包括拾音器、音频放大滤波器、音频滤波功放模块和大容量存储芯片，MCU模块6控制所述数字化语音存储与回放模块7的存储与回放。
其中，通过设置函数信号发生器5的高精度可编程波形发生芯片AD9833的内部控制寄存器确定输出的信号类型(正弦、方波和三角波)，设置28位的频率寄存器初值，即可得到所需的输出信号频率，此外，AD9833输出的信号经THS4052高速运放反相放大输出.设置X9C103控制寄存器确定数字电位器的抽头位置，通过改变电阻值改变后级反相比例放大电路放大倍数，即可得到所需的信号幅度大小。
如图2所示，数字化语音存储与回放模块7在工作中，声音信号经拾音器转化为电信号，经放大滤波后送单片机的A/D输入口，经A/D转换后将数据存放在大容量存储器中，一般来说，存储器的容量为512k×8，如采样速率为8kHz、分辨率为8位，总共可存放64秒的声音信号。回放时，存储器中的数据经D/A转换、音频滤波功放模块驱动喇叭，实验的类型和具体内容可根据实际情况灵活调整，如在完成基本内容的基础上可增加语音信号的压缩算法，增加各实验模块印刷板的设计制作内容，该实验平台可以由3-5位同学一起完成。采用开放式实验形式，学生自主完成，教师作必要的指导。
在本实施例中，数字电子技术实验模块8包括逻辑电平、脉冲输入模块、逻辑电平显示灯、数码显示模块和译码显示模块；模拟电子技术实验模块9包括分立元件的三极管放大电路模块、晶体管组成的差动放大电路模块、集成运算放大电路模块和整流滤波稳压电路模块。直流电源模块3的输出电压为+24V至-24V之间可调，交流电源模块4的输出幅值在0-30V之间可调。数字化语音存储与回放模块7的音频放大滤波器和音频滤波功放模块均采用以低电压音频功率放大器LM386为核心。数字电子技术实验模块8的数码显示模块为七段数码显示芯片MC14495。函数信号发生器5提供的波形的频率调节范围为1Hz-999KHz，频率分辨率为0.1Hz，幅度调节范围为0.5-5V。
此外，本发明还包括实验台底座，所述实验台固定设置在实验台底座上，且实验台底座的侧面上设置有通风槽。
本发明结构设置合理，通过对PC机、直流电源模块、交流电源模块、函数信号发生器、MCU模块、数字电子技术实验模块、模拟电子技术实验模块和数字化语音存储与回放模块的合理布局，使得在实验过程中更加容易连线使用，大大简化了连线的复杂程度，通过设置可调节的直流电源模块和交流电源模块，能够得到实验者所需的直流电压和交流电源，通过设置函数发生器，能够根据实验所需，使用所需要频率、幅值的波形，通过设置数字电子技术实验模块、模拟电子技术实验模块，能够有效的进行数字实验和模拟实验的练习，十分方便、简单，能够实现不同类型、不同难度梯次以及不同要求的实验内容。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种电子技术综合实验平台，其包括实验台，其特征在于，实验台上设置有操作面板，所述操作面板的中上部设置有PC机，所述PC机的左侧依次设置有直流电源模块和交流电源模块，所述PC机的右侧设置有函数信号发生器，所述PC机的下部设置有MCU模块，所述MCU模块的左侧设置有数字电子技术实验模块，所述MCU模块的右侧设置有模拟电子技术实验模块，所述MCU模块的下部设置有数字化语音存储与回放模块；其中，所述直流电源模块和交流电源模块均包括过流电路、过压电路、漏电保护电路、调压电路、变压电路和稳压电路；所述函数信号发生器包括高精度可编程波形发生芯片AD9833和数字电位器X9C103，且所述函数信号发生器至少提供三角波、方波和正弦波三种波形；所述MCU模块由一片S0C单片机C8051F360和一片CPLD EPM3064TC44组成；所述数字化语音存储与回放模块包括拾音器、音频放大滤波器、音频滤波功放模块和大容量存储芯片，所述MCU模块控制所述数字化语音存储与回放模块的存储与回放。
2.根据权利要求1所述的一种电子技术综合实验平台，其特征在于，所述数字电子技术实验模块包括逻辑电平、脉冲输入模块、逻辑电平显示灯、数码显示模块和译码显示模块；所述模拟电子技术实验模块包括分立元件的三极管放大电路模块、晶体管组成的差动放大电路模块、集成运算放大电路模块和整流滤波稳压电路模块。
3.根据权利要求1所述的一种电子技术综合实验平台，其特征在于，所述直流电源模块的输出电压为+24V至-24V之间可调，所述交流电源模块的输出幅值在0-30V之间可调。
4.根据权利要求1所述的一种电子技术综合实验平台，其特征在于，所述数字化语音存储与回放模块的音频放大滤波器和音频滤波功放模块均采用以低电压音频功率放大器LM386为核心。
5.根据权利要求2所述的一种电子技术综合实验平台，其特征在于，所述数字电子技术实验模块的数码显示模块为七段数码显示芯片MC14495。
6.根据权利要求2所述的一种电子技术综合实验平台，其特征在于，所述函数信号发生器提供的波形的频率调节范围为1Hz-999KHz，频率分辨率为0.1Hz，幅度调节范围为0.5-5V。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种电子技术综合实验平台，其特征在于，还包括实验台底座，所述实验台固定设置在实验台底座上，且实验台底座的侧面上设置有通风槽。
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