[實(shí)用新型]一種通用自動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420516712.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN204087644U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉暢生;李希文;于建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的是一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體涉及一種通用自動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)驗(yàn)用的自動(dòng)控制教學(xué)平臺(tái)，大都采用獨(dú)立的設(shè)備進(jìn)行特定功能的實(shí)驗(yàn)，難以在同一設(shè)備上對(duì)不同的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)現(xiàn)技術(shù)落后，操作上具有很大不便。

鑒于上述缺陷，本實(shí)用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實(shí)用新型目的是在于提供一種通用自動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用以克服上述技術(shù)缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種通用自動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括信號(hào)放大模塊，用以完成對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大功能；信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)所述信號(hào)放大模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行電流、電壓轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)后級(jí)的需要；信號(hào)平移模塊：其完成信號(hào)電壓上下平移移動(dòng)；因?yàn)榍皫准?jí)輸出的信號(hào)不一定是零信號(hào)與零電壓對(duì)應(yīng)，或與后級(jí)所需極性對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)前后級(jí)信號(hào)匹配。

還包括線性化模塊，用以校正前幾級(jí)和傳感器輸出的非線性信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，把前級(jí)輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便主控模塊進(jìn)行處理；條件選擇模塊：其根據(jù)實(shí)驗(yàn)者的想法設(shè)置成不同的狀態(tài)，主控模塊根據(jù)其狀態(tài)，完成不同的功能。

主控模塊，其根據(jù)程序及采集的數(shù)據(jù)完成各種邏輯判斷和數(shù)據(jù)處理，輸出各種數(shù)據(jù)和邏輯信號(hào)；控制輸出模塊，根據(jù)主控模塊輸出的電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制所需的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)；防誤動(dòng)模塊，其采用一定的邏輯電路，防止主控模塊由于加電，斷電瞬間；強(qiáng)電磁干擾；程序跑飛，死機(jī)等引起的錯(cuò)誤控制發(fā)生，提高控制的可靠性；

在各模塊之間設(shè)置開關(guān)，對(duì)不同模塊進(jìn)行分離和組合。

進(jìn)一步，

還包括，鍵盤模塊，其根據(jù)實(shí)驗(yàn)者的想法設(shè)置成不同的參數(shù)，主控模塊根據(jù)其參數(shù)，完成不同的數(shù)據(jù)處理；顯示模塊，其顯示主控模塊輸出的各種數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)效果都明顯優(yōu)于原先專一的，離散的傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。另一方面該平臺(tái)是在一套電路上，由新型的功能先進(jìn)的集成電路組成，通過不同的分離，組合，完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)，也就是說這一個(gè)平臺(tái)就可以完成傳統(tǒng)的信號(hào)放大實(shí)驗(yàn)，信號(hào)平移實(shí)驗(yàn)，模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，自動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)等。從經(jīng)濟(jì)上，空間上都節(jié)省了大量資源。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來詳細(xì)說明本實(shí)用新型；

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型的信號(hào)放大和平移模塊的電路圖；

圖3為本實(shí)用新型的信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；

圖4為本實(shí)用新型的防誤動(dòng)模塊的電路圖；

圖5為本實(shí)用新型的控制輸出模塊的電路圖；

圖6為本實(shí)用新型的主控模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參照?qǐng)D1-6，本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：一種通用自動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括信號(hào)放大模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)平移模塊、線性化模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)放大模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)平移模塊、線性化模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊依次連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與主控模塊相連，主控模塊分別與鍵盤模塊、顯示模塊、控制輸出模塊、條件選擇模塊和防誤動(dòng)模塊相連；所述的信號(hào)放大模塊還通過開關(guān)連接信號(hào)平移模塊。

值得注意的是，所述的信號(hào)放大模塊采用放大器INA128，放大器INA128的5腳通過第四電阻R4、第五電阻R5接信號(hào)平移模塊中的第一二極管D1正極、C3負(fù)極、C6一端及芯片MAX764的1腳。本電路的輸入P4，P2來自傳感器的輸出，經(jīng)INA128放大和平移后連接到信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端INA，以MAX764為核心的電路主要是產(chǎn)生一個(gè)INA128平移信號(hào)時(shí)所需的平移電壓，電位器R4決定信號(hào)平移的多少。

值得注意的是，所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器2543。本電路的功能是把來自信號(hào)放大和平移模塊的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過串行通信接口輸入到主控模塊，作為檢測(cè)數(shù)據(jù)用于CPU的數(shù)據(jù)處理及邏輯判斷。

值得注意的是，所述的防誤動(dòng)模塊采用定時(shí)器555。該電路是一個(gè)受控延時(shí)電路，他的輸入CYK來自主控模塊，受CPU的控制，他的輸出EEE連接到控制輸出模塊，與控制輸出模塊進(jìn)行邏輯配合，用以防止CPU由于各種原因引起的錯(cuò)誤控制，保證控制的可靠性。