產(chǎn)生pwm波信號的綜合控制裝置的制造方法
【專利摘要】一種產(chǎn)生PWM波信號的綜合控制裝置,它具有對電路進(jìn)行控制的FPGA電路；PWM波產(chǎn)生電路，該電路的輸入端接FPGA電路的輸出端；控制電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端；PCI電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端，該裝置設(shè)計(jì)合理、電路簡單、集成度高、外圍元件少、具有PCI接口便于與外圍設(shè)備高速傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理速度快、可在線調(diào)試，可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室PWM波信號發(fā)生裝置。
【專利說明】
產(chǎn)生PWM波信號的綜合控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于直接或經(jīng)頻率變換產(chǎn)生振蕩的設(shè)備或裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到產(chǎn)生PffM波信號的綜合控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，pmi波是占空比可變的脈沖波形，廣泛應(yīng)用于調(diào)速、調(diào)壓、逆變等電子設(shè)備、儀器儀表中。學(xué)生的學(xué)習(xí)中，也經(jīng)常要用到PWM波，因此，需要產(chǎn)生穩(wěn)定，性能優(yōu)越，調(diào)試方便的PWM波，學(xué)校也開設(shè)了相關(guān)的專業(yè)課，幫助學(xué)生更好的理解PffM波。產(chǎn)生PffM波信號的實(shí)驗(yàn)平臺也很多，主要存在以下幾種:1.基于單片機(jī)的產(chǎn)生PWM波信號實(shí)驗(yàn)平臺；2.基于處理器的產(chǎn)生PWM波信號實(shí)驗(yàn)平臺；3.基于FPGA的產(chǎn)生PffM波信號實(shí)驗(yàn)平臺等。但這些設(shè)備存在以下不足:結(jié)構(gòu)尺寸大，攜帶不方便；電路復(fù)雜，每一種平臺的功能多，需要元器件較多；設(shè)計(jì)集成度不夠，一個控制終端可以有多種實(shí)現(xiàn)電路，未整合;設(shè)計(jì)成本較高，浪費(fèi)設(shè)計(jì)材料，整合電路成本少于獨(dú)立電路成本和；調(diào)試不方便，不能在線調(diào)試，需要借助其它手段；電路設(shè)計(jì)不完善，未能設(shè)置一些故障電路，考察學(xué)生分析能力；未能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、提高學(xué)生認(rèn)識，具有認(rèn)識的片面性;未能充分鍛煉學(xué)生實(shí)際動手能力；未能鍛煉學(xué)生綜合分析，應(yīng)用知識的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述PWM波信號發(fā)生平臺的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、電路簡單、集成度高、外圍元件少、具有PCI接口便于與外圍設(shè)備高速傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理速度快、可在線調(diào)試的產(chǎn)生PWM波信號的綜合控制裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:它具有:對電路進(jìn)行控制的FPGA電路;P麗波產(chǎn)生電路，該電路的輸入端接FPGA電路的輸出端;控制電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端;PCI電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。
[0005]本實(shí)用新型的FPGA電路為:集成電路U3的N16腳、K12腳、K14腳、L12腳、N14腳、M13腳、M14 腳、L13 腳、M16 腳、L14 腳、L15 腳、L16 腳、J16 腳、H12 腳、G13 腳、G15 腳、F16 腳接 PCI 電路，集成電路U3的G16腳接晶振Yl的4腳，集成電路U3的H14腳、H15腳、J14腳、J15腳、J3腳、J2腳、K4腳、H2腳、J4腳、H4腳、H3腳、J13腳、K13腳依次接連接器J2的14腳?2腳，集成電路U3的N4腳、P3腳、P2腳、Rl腳、L4腳、K5腳、N3腳、M14腳接控制電路，集成電路U3的M2腳、NI腳、Ml腳、L2腳、LI腳、L3腳、K2腳、Jl腳、K3腳、G4腳、Fl腳、G2腳、EI腳、F2腳、G3腳、F3腳接PffM波產(chǎn)生電路，集成電路U3的D3腳通過電阻R9接3V電源并接開關(guān)SI的一端、B4腳通過電阻RlO接3V電源并接開關(guān)S2的一端、B7腳通過電阻RU接3V電源并接開關(guān)S3的一端，集成電路U3的A7腳、AlO腳、G8腳、GlO腳、H7腳、H9腳、J8腳、JlO腳、K7腳、K9腳、T7腳、TlO腳接1.5V電源，集成電路U3的Hll腳、H6腳接A1.5V電源，集成電路U3的L7腳、LlO腳、T14腳、T3腳、Kll腳、C16腳、P16腳、A14腳、A3腳、F7腳、FlO腳、Pl腳、G6腳、Cl腳接3V電源，集成電路U3的Al腳、A16腳、A5腳、A12 腳、F6 腳、F8 腳、F9 腳、Fll 腳、G7 腳、G9 腳、Gll 腳、H8 腳、HlO 腳、J7 腳、J9 腳、K6 腳、K8 腳、K10腳、L6腳、L8腳、L9腳、LI I腳、TI腳、T5腳、T12腳、T16腳、J11腳、J12腳、J5腳、J6腳接地，晶振Yl的I腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的I腳接地，開關(guān)SI?開關(guān)S3的另一端接地;集成電路U3的型號為EPIC12F2 56C6，晶振YI的型號為JHY50M。
[0006]本實(shí)用新型的PffM波產(chǎn)生電路為:集成電路U2的I腳?16腳依次接集成電路U3的M2腳、NI腳、Ml腳、L2腳、LI腳、L3腳、K2腳、JI腳、K3腳、G4腳、FI腳、G2腳、EI腳、F2腳、G3腳、F3腳，集成電路U3的22腳通過電阻R2接滑動變阻器RPl的可調(diào)端、21腳通過電阻R3接15V電源正極并通過電阻R4接15V電源負(fù)極、17腳接連接器Jl的I腳、23腳接15V電源的正極、18腳接5V電源、19腳接15V電源的負(fù)極、20腳接地，滑動變阻器RPl的固定端通過電阻Rl接15V電源，連接器JI的2腳接地;集成電路U2的型號為DAC7 2BH。
[0007]由于本實(shí)用新型采用當(dāng)按下開關(guān)SI，開關(guān)S2和開關(guān)S3斷開，控制電路產(chǎn)生PffM波信號；當(dāng)按下開關(guān)S2，開關(guān)SI和開關(guān)S3斷開，PCI電路產(chǎn)生PffM波信號；當(dāng)按下開關(guān)S3，開關(guān)SI和開關(guān)S2斷開，F(xiàn)PGA電路產(chǎn)生WM波信號，本裝置電路簡單、外圍元器件少、集成度高、將不同的平臺整合在一起、配套調(diào)整方便，電路采用多種控制手段，方便、快捷，實(shí)驗(yàn)功能性強(qiáng)，設(shè)計(jì)靈活可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，外圍元件少、具有PCI接口便于與外圍設(shè)備高速傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理速度快、可在線調(diào)試，可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室PWM波產(chǎn)生裝置。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型電氣原理方框圖。
[0009]圖2是圖1中FPGA電路的電子線路原理圖。
[0010]圖3是圖1中PCI電路的電子線路原理圖。
[0011]圖4是圖1中PffM波產(chǎn)生電路和控制電路的電子線路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
[0013]實(shí)施例1
[0014]在圖1中，本實(shí)用新型產(chǎn)生PffM波信號的綜合控制裝置由FPGA電路、PCI電路、PffM波產(chǎn)生電路、控制電路連接構(gòu)成，F(xiàn) P G A電路的輸出端接P麗波產(chǎn)生電路的輸入端，控制電路的輸出端接FPGA電路的輸入端，PCI電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。
[0015]在圖2中，本實(shí)施例的FPGA電路由集成電路U3、電阻R9?電阻R11、開關(guān)SI?開關(guān)S3、晶振Y1、連接器J2連接構(gòu)成，集成電路U3的型號為EP1C12F256C6，晶振Yl的型號為JHY50M。集成電路 U3 的 N16 腳、K12 腳、K14 腳、L12 腳、N14 腳、M13 腳、M14 腳、L13 腳、M16 腳、L14腳、L15腳、L16腳、J16腳、H12腳、G13腳、G15腳、F16腳接PCI電路，集成電路U3的G16腳接晶振Yl的4腳，集成電路U3的Hl 4腳、Hl 5腳、J14腳、J15腳、J3腳、J2腳、K4腳、H2腳、J4腳、H4腳、H3腳、J13腳、K13腳依次接連接器J2的14腳?2腳，集成電路U3的N4腳、P3腳、P2腳、Rl腳、L4腳、K5腳、N3腳、M14腳接控制電路，集成電路U3的M2腳、NI腳、Ml腳、L2腳、LI腳、L3腳、K2腳、Jl腳、K3腳、G4腳、Fl腳、G2腳、El腳、F2腳、G3腳、F3腳接HVM波產(chǎn)生電路，集成電路U3的D3腳通過電阻R9接3V電源并接開關(guān)SI的一端、B4腳通過電阻RlO接3V電源并接開關(guān)S2的一端、B7腳通過電阻Rll接3V電源并接開關(guān)S3的一端，集成電路U3的A7腳、AlO腳、G8腳、GlO腳、H7腳、H9腳、J8腳、J1腳、K7腳、K9腳、T7腳、T1腳接1.5V電源，集成電路U3的Hl I腳、H6腳接Al.5V電源，集成電路U3的L7腳、LlO腳、T14腳、T3腳、Kll腳、C16腳、P16腳、A14腳、A3腳、F7腳、FlO腳、Pl腳、G6腳、Cl腳接3V電源，集成電路U3的Al腳、A16腳、A5腳、A12腳、F6腳、F8腳、F9腳、Fll腳、G7腳、G9腳、G11腳、H8腳、HlO腳、J7腳、J9腳、K6腳、K8腳、KlO腳、L6腳、L8腳、L9腳、LI I腳、TI腳、T5腳、T12腳、T16腳、J11腳、J12腳、J5腳、J6腳接地，晶振Yl的I腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的I腳接地，開關(guān)SI?開關(guān)S3的另一端接地。
[0016]在圖3中，本實(shí)施例的PCI電路由集成電路U4、集成電路U5、電阻R5?電阻R8、電容Cl、電容C2、晶振Y2、連接器J3連接構(gòu)成，集成電路U4的型號為CH352L、集成電路U5的型號為AT24C02。集成電路U4的83腳?90腳、93腳?96腳、5腳?8腳、17腳?22腳、30腳、31腳、33腳?40腳、92腳和91腳、9腳、16腳、32腳、15腳、12腳?14腳82腳、81腳依次接連接器J3的66腳、65腳、31腳、64腳、30腳?23腳、56腳、22腳、55腳、46腳、45腳、11腳、44腳、1腳、9腳、42腳、8腳、41腳、6腳、39腳、5腳、38腳、4腳、37腳、3腳、2腳、13腳、53腳、50腳、16腳、19腳、58腳，集成電路U4的10腳通過電阻R5接3V電源，集成電路U4的63腳?70腳、62腳?56腳、79腳、80腳依次接集成電路U3的N16腳、K12腳、K14腳、L12腳、N14腳、M13腳、M14腳、L13腳、M16腳、L14腳、L15腳、L16腳、J16腳、H12腳、G13腳、G15腳、F16腳，集成電路U4的55腳接晶振Y2的一端和電容Cl的一端、54腳接晶振Y2的另一端和電容C2的一端、11腳通過電阻R7接3V電源并接集成電路U5的5腳、71腳通過電阻R8接地并接集成電路U5的6腳，集成電路U4的23腳、77腳、78腳、97腳、98腳接3V電源，集成電路U4的73腳、53腳、28腳、24腳、4腳、3腳接地，集成電路U5的8腳接3V電源、7腳和I腳?4腳接地，連接器J3的15腳通過電阻1?6接3￥電源、36腳接連接器J3的43腳、17腳和51腳接3V電源、67腳、I腳、34腳、35腳、68腳接地，電容C2和電容C2的另一端接地。
[0017]在圖4中，本實(shí)施例的控制電路由集成電路Ul構(gòu)成，集成電路Ul的型號為C8051F226。集成電路Ul的33腳?40腳依次接集成電路U3的N4腳、P3腳、P2腳、Rl腳、L4腳、K5腳、N3腳、M14腳，集成電路Ul的11腳和31腳以及12腳接3V電源、7腳接2.5V電源、32腳、13腳、8腳、5腳、6腳接地。
[0018]在圖4中，本實(shí)施例的PffM波產(chǎn)生電路由集成電路U2、電阻R2?電阻R4、滑動變阻器RP1、連接器JI連接構(gòu)成，集成電路U2的型號為DAC7 2BH。集成電路U2的I腳?16腳依次接集成電路U3的M2腳、NI腳、Ml腳、L2腳、LI腳、L3腳、K2腳、Jl腳、K3腳、G4腳、Fl腳、G2腳、El腳、F2腳、G3腳、F3腳，集成電路U3的22腳通過電阻R2接滑動變阻器RPl的可調(diào)端、21腳通過電阻R3接15 V電源正極并通過電阻R4接15 V電源負(fù)極、17腳接連接器JI的I腳、2 3腳接15 V電源的正極、18腳接5V電源、19腳接15V電源的負(fù)極、20腳接地，滑動變阻器RPl的固定端通過電阻Rl接15 V電源，連接器JI的2腳接地。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0020]系統(tǒng)上電，電路開始初始化工作。當(dāng)按下開關(guān)SI，開關(guān)S2和開關(guān)S3斷開，控制器電路工作。此時，是用控制器電路產(chǎn)生PWM波信號。PWM波數(shù)據(jù)信號從集成電路Ul的33腳?40腳輸出，輸入到集成電路U3，集成電路U3接收PffM波數(shù)據(jù)，并啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換的控制邏輯，將數(shù)據(jù)輸出到集成電路U2的I腳?16腳，經(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器JI的引腳I輸出PffM波信號。
[0021]當(dāng)按下開關(guān)S2，開關(guān)SI和開關(guān)S3斷開，PCI電路工作。此時是用PCI電路產(chǎn)生HVM波信號波數(shù)據(jù)信號從連接器J3輸入，由連接器J3的66腳、65腳、31腳、64腳、30腳?23腳、56腳、22腳、55腳、46腳、45腳、11腳、44腳、1腳、9腳、42腳、8腳、41腳、6腳、39腳、5腳、38腳、4腳、37腳、3腳、2腳、13腳、53腳、50腳、16腳、19腳、58腳、54腳輸出，輸入到集成電路U4，經(jīng)集成電路U4內(nèi)部處理，數(shù)據(jù)從U4的63腳?70腳輸出，輸入到集成電路U3，經(jīng)集成電路U3內(nèi)部處理，并啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換的控制邏輯，將數(shù)據(jù)輸出到集成電路U2的I腳?16腳，經(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器JI的I腳輸出PWM波信號。
[0022]當(dāng)按下開關(guān)S3，開關(guān)SI和開關(guān)S2斷開，F(xiàn)PGA電路工作，F(xiàn)PGA電路產(chǎn)生PffM波信號。由集成電路U4內(nèi)部產(chǎn)生的PWM波控制邏輯，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換的控制邏輯，把PWM波數(shù)據(jù)輸出到集成電路U2的I腳?16腳，經(jīng)集成電路U2內(nèi)部處理，從連接器JI的I腳輸出PffM波信號。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種產(chǎn)生PffM波信號的綜合控制裝置，其特征在于它具有: 對電路進(jìn)行控制的FPGA電路； PWM波產(chǎn)生電路，該電路的輸入端接FPGA電路的輸出端； 控制電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端； PCI電路，該電路的輸出端接FPGA電路的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生PWM波信號的綜合控制裝置，其特征在于所述的FPGA電路為:集成電路U3的N16腳、K12腳、K14腳、L12腳、N14腳、M13腳、M14腳、L13腳、M16腳、L14腳、LI 5腳、LI 6腳、J16腳、Hl 2腳、Gl 3腳、G15腳、F16腳接PCI電路，集成電路U3的G16腳接晶振Yl的4腳，集成電路U3的H14腳、H15腳、J14腳、J15腳、J3腳、J2腳、K4腳、H2腳、J4腳、H4腳、H3腳、J13腳、K13腳依次接連接器J2的14腳?2腳，集成電路U3的N4腳、P3腳、P2腳、Rl腳、L4腳、K5腳、N3腳、Ml 4腳接控制電路，集成電路U3的M2腳、NI腳、Ml腳、L2腳、LI腳、L3腳、K2腳、JI腳、K3腳、G4腳、FI腳、G2腳、EI腳、F2腳、G3腳、F3腳接PffM波產(chǎn)生電路，集成電路U3的D3腳通過電阻R9接3V電源并接開關(guān)SI的一端、B4腳通過電阻RlO接3V電源并接開關(guān)S2的一端、B7腳通過電阻Rll接3V電源并接開關(guān)S3的一端，集成電路U3的A7腳、AlO腳、G8腳、GlO腳、H7腳、H9腳、J8腳、JlO腳、K7腳、K9腳、T7腳、TlO腳接1.5V電源，集成電路U3的Hll腳、H6腳接A1.5V電源，集成電路U3的L7腳、LlO腳、T14腳、T3腳、Kll腳、C16腳、P16腳、A14腳、A3腳、F7腳、FlO腳、Pl腳、G6腳、Cl腳接3V電源，集成電路U3的Al腳、A16腳、A5腳、A12腳、F6腳、F8腳、F9腳、Fll腳、G7腳、G9腳、G11 腳、H8腳、HlO腳、J7腳、J9腳、K6腳、K8腳、KlO腳、L6腳、L8腳、L9腳、LI I腳、TI腳、T5腳、T12腳、T16腳、J11腳、Jl 2腳、J5腳、J6腳接地，晶振Yl的I腳接3V電源、3腳接地，連接器J2的I腳接地，開關(guān)SI?開關(guān)S3的另一端接地;集成電路U3的型號為EP1C12F256C6，晶振Yl的型號為JHY50M。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生PWM波信號的綜合控制裝置，其特征在于所述的PWM波產(chǎn)生電路為:集成電路U2的I腳?16腳依次接集成電路U3的M2腳、NI腳、Ml腳、L2腳、LI腳、L3腳、K2腳、Jl腳、K3腳、G4腳、FI腳、G2腳、EI腳、F2腳、G3腳、F3腳，集成電路U3的22腳通過電阻R2接滑動變阻器RPl的可調(diào)端、21腳通過電阻R3接15V電源正極并通過電阻R4接15V電源負(fù)極、17腳接連接器Jl的I腳、23腳接15V電源的正極、18腳接5V電源、19腳接15V電源的負(fù)極、20腳接地，滑動變阻器RPl的固定端通過電阻Rl接15V電源，連接器Jl的2腳接地;集成電路U2的型號為DAC72BH。
【文檔編號】H03K7/08GK205596086SQ201620300382
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】王彥軍, 鐘浩, 張嬌
【申請人】榆林學(xué)院