一种智能数字电子综合实训系统技术方案

一种智能数字电子综合实训系统，属于电子教学设备技术领域，由23个电路模块连接构成，集成了新器件和高频大容量与多I/O端口的数字可编程器件，性能优越、操作灵活、易于维护、抗干扰能力强，为现代数字电子技术和数字可编程技术实验、课程设计、创新设计和技术开发等实践教学和研究提供了强有力的保障。通过各电路模块的作用，可以产生各种频率的脉冲信号，能实现模数串行转换，能实现数模转换及数控放大，能实现各类信息显示，能实现定时控制和报警功能，能实现大容量的数字逻辑和单片机在系统可编程，既可进行现场实训研究，也可通过网线实现远程实训研究，进一步满足了现代数字电子技术教学的需求。

An Intelligent Digital Electronic Integrated Training System

【技术实现步骤摘要】
一种智能数字电子综合实训系统
本专利技术属于电子教学设备
，涉及一种智能数字电子综合实训系统，具体的说是涉及一种用于电信、通信、电气、物联网、智能、自动化、测控、机电一体化等相关专业的实验与设计实训教学平台，是用于开展层次式实践教学、开放式实践教学、提高学生实践动手能力、创新能力和团结协作能力的现代数字电子综合实训系统。
技术介绍
随着我国整体经济形势的不断发展和科技水平的高速提升，人才市场上对于电子电工专业技术人才的需求量在逐年攀升，与此同时，对于电子电工专业方面人才的综合素质要求也变的越来越高，同样能力相对较弱的技术人才已经不能满足社会上各大企业单位的岗位条件要求，面对这种现状就需要高等院校加强对于在校生的实训教育工作，为社会培养一大批高素质的电子电工专业的高端技术人才。目前，各院校中电信、通信、电气、物联网、智能、自动化、测控、机电一体化等专业中的相关课程均需要开展实训教学，而目前的实训教学系统和EDA系统主要偏向于通用数字集成电路和可编程器件的简单使用，数字集成电路的综合应用面不广，对数字可编程逻辑和单片机的综合应用不够重视，没有高频大容量与多I/O端口的可编程逻辑器件的应用；没有大面积自主功能接线区；电路功能模块之间的连接不灵活；电路实现的功能局限很大；只能现场实验，没有远程实验功能；使用安全系数低，故障率高，不方便且多无抗干扰设计，阻碍了层次式实践教学、开放式实践教学的实施，不能满足学生实践动手能力、创新能力和团结协作能力的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术中的不足，提出一种智能数字电子综合实训系统，集成新器件和高频大容量与多I/O端口的数字可编程器件，性能优越、操作灵活、易于维护、抗干扰能力强，为现代数字电子技术和数字可编程技术实验、课程设计、创新设计和技术开发等实践教学和研究提供了强有力的保障，既可进行现场实训研究，也可实现远程操作，进一步满足了现代数字电子技术教学的需求。本专利技术的技术方案是：一种智能数字电子综合实训系统，包括电源电路模块；其特征在于：所述电子综合实训系统还由电平产生电路模块、单次和HEX信号产生电路模块、模数并行转换电路模块、键盘信号产生电路模块、脉冲产生及分频电路模块、555脉冲可调电路模块、模数串行转换电路模块、数字编程电路模块、掉电保护电路模块、50MHz脉冲发生器、电源转换电路模块、远程实验接口电路模块、单片机最小应用系统电路模块、AD7520数模转换及数控放大器、LCD1602液晶显示电路模块、电平检测电路模块、数码管显示电路模块、继电器蜂鸣器、放大驱动电路模块、LED点阵显示电路模块、远程实验电路模块和自由电路接线区连接构成。所述电平产生电路模块、单次和HEX信号产生电路模块、模数并行转换电路模块、脉冲产生及分频电路模块、555脉冲可调电路模块发出的电平及脉冲信号连接至所述数字编程电路模块、单片机最小应用系统电路模块和自由电路接线区的输入端；所述电平产生电路模块输出的电平信号连接至AD7520数模转换及数控放大器的输入端；所述键盘信号产生电路模块分别与数字编程电路模块、单片机最小应用系统电路模块形成双向连接；所述模数串行转换电路模块发出的数字信号连接至数字编程电路模块、单片机最小应用系统电路模块的输出端；所述掉电保护电路模块输出连接至数字编程电路模块以实现掉电保护功能；所述50MHz脉冲发生器输出连接至数字编程电路模块以提供脉冲信号；所述电源转换电路模块输出连接至数字编程电路模块以提供工作电源；所述单片机最小应用系统电路模块的数字输出信号连接至LCD1602液晶显示电路模块、电平检测电路模块、数码管显示电路模块的输入端；所述数字编程电路模块的数字输出信号连接至AD7520数模转换及数控放大器、LCD1602液晶显示电路模块、电平检测电路模块、数码管显示电路模块、继电器蜂鸣器、放大驱动电路模块、LED点阵显示电路模块、远程实验电路模块的输入端；所述远程实验电路模块的数字电平信号连接至远程实验接口电路模块的输入端；所述远程实验接口电路模块的输出端连接至数字编程电路模块的输入端；所述数字编程电路模块的输出端连接至远程实验电路模块的输入端；所述自由电路接线区的输出端连接至数字编程电路模块、电平检测电路模块、数码管显示电路模块的输入端；所述电源电路模块连接至各电路模块的输入端，以为各电路模块提供工作电源。所述数字编程电路模块、单片机最小应用系统电路模块的输出送到键盘信号产生电路模块行扫描输入端，键盘信号产生电路模块列输出送到数字编程电路模块、单片机最小应用系统电路模块的输入端，键盘信号产生电路模块不同时与数字编程电路模块、单片机最小应用系统电路模块相连。所述各电路模块的输入输出均留有端口，各电路模块之间均通过短路帽切换选择连接，便于二次灵活连接电路，避免器件管脚不够用以及输入与输入、输入与输出之间的相互干扰。所述数字编程电路模块里的可编程器件编程，使用I/O口作为输入输出；对单片机最小应用系统电路模块里的单片机编程，使用其P口作为输入输出。所述数字编程电路模块中使用EP3C10E144C8编程器件，做好JTAG10芯编程口；掉电保护电路模块使用掉电保护器件EPCS4对EP3C10E144C8器件重新通电后自动配置；50MHz脉冲发生器使用50MHz晶振模块产生50MHz的脉冲信号，提供给EP3C10E144C8器件；电源转换电路模块使用K3C5B将+5V电压转换为+2.5V电压和使用16263S将+5V电压转换为+3.3V电压作为EP3C10E144C8器件的工作电源；远程实验接口电路模块用电子开关CD4066构成，K1～K8为控制输入，D1～D8为数字输出。所述单片机最小应用系统电路模块以AT89S系列或STC系列的单片机组成最小应用系统电路。所述LED点阵显示电路模块采用4个8×8的LED点阵，型号为SZ411288，采用共阴列扫描方式工作，通过放大驱动电路与可编程器件连接。所述放大驱动电路模块采用共阴列扫描，列扫描信号接至8050三极管，行信号接至8550三极管，行列信号均取自可编程器件EP3C10E144C8。所述数码管显示电路模块共4位，2位带译码，2位不带译码，2位带译码的数码管数据端带有选择短路帽，4位既能实现静态显示，又能实现动态扫描显示；通过设置数据选择器，还可实现4位以上的静态显示。所述远程实验电路模块由网络模块、单片机、存储器、网络变压器、电平转换芯片、存储器和可编程芯片连接构成；网络模块为RTL8019AS，利用RTL8019AS10MISA网卡芯片接入以太网，实现单片机与互联网云端的通信；单片机为W78E58B，控制网络模块上网的功能，并与PC机进行通信，完成相关调试功能；存储器为93C46，存储网络模块的相关数据，读取网卡的MAC地址；存储器为24C02，以配合单片机存储掉电前需要保存的数据，同时也用于存储用户的一些设置；网络变压器为20F-01，以增强信号使传输距离更远，增强抗干扰能力，保护芯片；电平转换芯片为MAX232，以完成TTL电平与RS-232电平的相互转换，实现单片机与PC机的通信；存储器为62256，以提高单片机的数据传输速度，处理复杂的TCP/IP；可编程芯片为8255A，以连接单片机与实验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能数字电子综合实训系统，包括电源电路模块(22)；其特征在于：所述电子综合实训系统还由电平产生电路模块(1)、单次和HEX信号产生电路模块(2)、模数并行转换电路模块(3)、键盘信号产生电路模块(4)、脉冲产生及分频电路模块(5)、555脉冲可调电路模块(6)、模数串行转换电路模块(7)、数字编程电路模块(8)、掉电保护电路模块(9)、50MHz脉冲发生器(10)、电源转换电路模块(11)、远程实验接口电路模块(12)、单片机最小应用系统电路模块(13)、AD7520数模转换及数控放大器(14)、LCD1602液晶显示电路模块(15)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)、继电器蜂鸣器(18)、放大驱动电路模块(19)、LED点阵显示电路模块(20)、远程实验电路模块(21)和自由电路接线区(23)连接构成；所述电平产生电路模块(1)、单次和HEX信号产生电路模块(2)、模数并行转换电路模块(3)、脉冲产生及分频电路模块(5)、555脉冲可调电路模块(6)发出的电平及脉冲信号连接至所述数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)和自由电路接线区(23)的输入端；所述电平产生电路模块(1)输出的电平信号连接至AD7520数模转换及数控放大器(14)的输入端，键盘信号产生电路模块(4)分别与数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)形成双向连接；所述模数串行转换电路模块(7)发出的数字信号连接至数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)的输出端；所述掉电保护电路模块(9)输出连接至数字编程电路模块(8)以实现掉电保护功能；所述50MHz脉冲发生器(10)输出连接至数字编程电路模块(8)以提供脉冲信号；所述电源转换电路模块(11)输出连接至数字编程电路模块(8)以提供工作电源；所述单片机最小应用系统电路模块(13)的数字输出信号连接至LCD1602液晶显示电路模块(15)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)的输入端；所述数字编程电路模块(8)的数字输出信号连接至AD7520数模转换及数控放大器(14)、LCD1602液晶显示电路模块(15)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)、继电器蜂鸣器(18)、放大驱动电路模块(19)、LED点阵显示电路模块(20)、远程实验电路模块(21)的输入端；所述远程实验电路模块(21)的数字电平信号连接至远程实验接口电路模块(12)的输入端；所述远程实验接口电路模块(12)的输出端连接至数字编程电路模块(8)的输入端；所述数字编程电路模块(8)的输出端连接至远程实验电路模块(21)的输入端；所述自由电路接线区(23)的输出端连接至数字编程电路模块(8)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)的输入端；所述电源电路模块(22)连接至各电路模块的输入端，以为各电路模块提供工作电源。...

【技术特征摘要】
1.一种智能数字电子综合实训系统，包括电源电路模块(22)；其特征在于：所述电子综合实训系统还由电平产生电路模块(1)、单次和HEX信号产生电路模块(2)、模数并行转换电路模块(3)、键盘信号产生电路模块(4)、脉冲产生及分频电路模块(5)、555脉冲可调电路模块(6)、模数串行转换电路模块(7)、数字编程电路模块(8)、掉电保护电路模块(9)、50MHz脉冲发生器(10)、电源转换电路模块(11)、远程实验接口电路模块(12)、单片机最小应用系统电路模块(13)、AD7520数模转换及数控放大器(14)、LCD1602液晶显示电路模块(15)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)、继电器蜂鸣器(18)、放大驱动电路模块(19)、LED点阵显示电路模块(20)、远程实验电路模块(21)和自由电路接线区(23)连接构成；所述电平产生电路模块(1)、单次和HEX信号产生电路模块(2)、模数并行转换电路模块(3)、脉冲产生及分频电路模块(5)、555脉冲可调电路模块(6)发出的电平及脉冲信号连接至所述数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)和自由电路接线区(23)的输入端；所述电平产生电路模块(1)输出的电平信号连接至AD7520数模转换及数控放大器(14)的输入端，键盘信号产生电路模块(4)分别与数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)形成双向连接；所述模数串行转换电路模块(7)发出的数字信号连接至数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)的输出端；所述掉电保护电路模块(9)输出连接至数字编程电路模块(8)以实现掉电保护功能；所述50MHz脉冲发生器(10)输出连接至数字编程电路模块(8)以提供脉冲信号；所述电源转换电路模块(11)输出连接至数字编程电路模块(8)以提供工作电源；所述单片机最小应用系统电路模块(13)的数字输出信号连接至LCD1602液晶显示电路模块(15)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)的输入端；所述数字编程电路模块(8)的数字输出信号连接至AD7520数模转换及数控放大器(14)、LCD1602液晶显示电路模块(15)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)、继电器蜂鸣器(18)、放大驱动电路模块(19)、LED点阵显示电路模块(20)、远程实验电路模块(21)的输入端；所述远程实验电路模块(21)的数字电平信号连接至远程实验接口电路模块(12)的输入端；所述远程实验接口电路模块(12)的输出端连接至数字编程电路模块(8)的输入端；所述数字编程电路模块(8)的输出端连接至远程实验电路模块(21)的输入端；所述自由电路接线区(23)的输出端连接至数字编程电路模块(8)、电平检测电路模块(16)、数码管显示电路模块(17)的输入端；所述电源电路模块(22)连接至各电路模块的输入端，以为各电路模块提供工作电源。2.根据权利要求1所述的一种智能数字电子综合实训系统，其特征在于：所述数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)的输出送到键盘信号产生电路模块(4)行扫描输入端，键盘信号产生电路模块(4)列输出送到数字编程电路模块(8)、单片机最小应用系统电路模块(13)的输入端，键盘信号产生电路模块(4)不同时与数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：于卫，张正华，于晶晶，周俊，江丽莉，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32