自动化及相关专业综合实验教学平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动化及相关专业综合实验教学平台，包括由绝缘材料制成的可开合的箱体，箱体内设置有模块化设计并且可更换的处理器模块、触摸屏、检测电路集成板和实验对象模块；检测电路集成板包括信号调理电路、控制电路、通信接口电路和测量电路，不同的实验对象模块通过控制电路、测量电路和信号处理电路后与处理器模块相连，处理器模块通过通信接口电路与触摸屏相连。本实用新型专利技术通过模块化的设计，使实验平台的各个模块可更换，满足不同的实验需求；通过较高的集成化设计，使平台的体积较小，方便携带。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及教学、实验仪器
，尤其涉及一种自动化及相关专业综合实验教学平台。
技术介绍
电子信息技术的发展越来越快速，进而推进了我国的自动化实验平台的一定发展，但是生产的总体水平不是很高。目前国内各高校自动化相关实验的教学环节大多数是采用厂家所生产的实验箱为主，学生只能依照实验指导书来进行简单的连线和调试。只能简单了解实验的结果，不能了解平台的软件和硬件开发设计的过程，不利于有效地提高学生的动手和创新能力，而且无法为市场提供这类应用开发型的人才。目前国内高校自动化以及相关专业主干课程的实验包括：智能仪表与虚拟仪器实验、传感与检测技术实验、过程控制与远程监控实验、数据通信与数字处理实验、测控实验、可视化与数据库技术实验等。通过这些实验可以使学生能更好的理解自动化专业的相关内容，所以设计开发一种基于自动化专业的综合创新实验教学平台具有较高的教学和科研价值。不管是从培养学生的实际动手能力和创新能力的角度来看,还是从重复开发利用实验平台的角度来看，都是具有很大的科研和实用价值。在中国技术专利CN201420456662.5中公开了一种电子技术仿真、硬件综合实验平台，包括实验台，所述的实验台上安装有操作面板，所述的操作面板左侧安装有模拟电子技术实验组合台，所述的操作面板中间安装有电脑显示器及交流电源插座，所述的交流电源插座与电源电路相连，所述的实验台中安装有示波器、信号源等实验仪器。该技术虽然可以对电子技术和硬件综合技术进行实验，但是该平台体积大，不便于携带，且实验模块单一、不能更换，不能够满足多种实验目的的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于针对现有技术中实验平台功能单一且体积较大的缺陷，提供一种模块化设计的自动化及相关专业综合实验教学平台。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本技术提供一种自动化及相关专业综合实验教学平台，包括由绝缘材料制成的可开合的箱体，箱体内设置有模块化设计并且可更换的处理器模块、触摸屏、检测电路集成板和实验对象模块；所述检测电路集成板包括信号调理电路、控制电路、通信接口电路和测量电路，不同的实验对象模块通过所述控制电路、所述测量电路和所述信号处理电路后与所述处理器模块相连，所述处理器模块通过所述通信接口电路与所述触摸屏相连。进一步地，本技术的所述处理器模块包括：ARM开发板、DSP开发板和单片机开发板。进一步地，本技术的所述实验对象模块包括：转速模块、温度模块、压力模块和可扩展实验对象。进一步地，本技术的箱体内还设置有物品盒。进一步地，本技术的箱体的盖板上还设置有接线放置袋。进一步地，本技术的箱体上还设置有锁扣。进一步地，本技术的平台还包括设置在箱体内部的总线接口模块。进一步地，本技术的平台还包括电源模块。本技术产生的有益效果是：本技术的自动化及相关专业综合实验教学平台，通过模块化的设计，使实验平台的各个模块可更换，满足不同的实验需求；通过较高的集成化设计，使平台的体积较小，方便携带；并且该平台能够提高学生的动手能力和自主创新能力，通过实验亲身来实现系统的各部分功能，并能够整机调试，按照要求的性能指标控制系统，可以加深学生对相关课程的教学内容的理解。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术实施例的自动化及相关专业综合实验教学平台的结构示意图；图2是本技术实施例的自动化及相关专业综合实验教学平台的原理结构示意图；图3是本技术实施例的自动化及相关专业综合实验教学平台的内部原理结构框图；图中，1-处理器模块，11-ARM开发板，12-DSP开发板，13-单片机开发板，2-触摸屏，3-检测电路集成板，31-信号调理电路，32-控制电路，33-通信接口电路，34-测量电路，4-实验对象模块，41-转速模块，42-温度模块，43-压力模块，44-可扩展实验对象，5-物品盒，6-接线放置袋，7-锁扣。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术实施例的自动化及相关专业综合实验教学平台，包括由绝缘材料制成的可开合的箱体，箱体内设置有模块化设计并且可更换的处理器模块1、触摸屏2、检测电路集成板3和实验对象模块4；处理器模块1包括：ARM开发板11、DSP开发板12和单片机开发板13。箱体内还设置有物品盒5，可以放置实验所用到的接线以及所用到的实验对象模块4，解决了实验工具乱放的技术性问题，箱体的盖板上还设置有接线放置袋6；箱体上还设置有锁扣7；该平台还包括设置在箱体内部的总线接口模块和电源模块。如图2所示，检测电路集成板3包括信号调理电路31、控制电路32、通信接口电路33和测量电路34，不同的实验对象模块4通过控制电路32、测量电路34和信号处理电路31后与处理器模块1相连，处理器模块1通过通信接口电路33与触摸屏2相连。检测电路集成板3上的这些模块电路都有对应的输入输出接口，通过跳线接线实现各个模块之间的连接搭配，组成综合实验系统，也保证了某些模块可多次使用的功能。如图3所示，实验对象模块4包括：转速模块41、温度模块42、压力模块43和可扩展实验对象44。在本技术的另一个实施例中，转速模块41的对象是步进电机，处理器模块1把生成的PWM波送入步进电机驱动器可以使步进电机旋转，进而使测量电路34开始工作，对步进电机产生的脉冲进行测量，然后通过处理器模块1的外部中断计数得到实际的脉冲数，来实现步进电机的正反转以及通过控制电路32实现对转速的控制。温度模块42的对象是烤箱，通过测量电路34得到的模拟信号通过信号调理电路31转换为数字信号，送到处理器模块1中进行处理得到温度值；然后根据目标温度和实测温度的大小，计算得到控制信号，经过控制电路32来控制加热和冷却，使问题能够快速和稳定地达到目标温度。压力模块43的对象是电子秤，压力传感器采集压力对象受力的信号通过信号调理电路31送入处理器模块1中得到实际的测量对象的重量值并通过通信接口电路33与触摸屏2接通后在触摸屏2上显示。除了转速、温度和压力对象,自动化专业面向的实际工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化及相关专业综合实验教学平台，包括由绝缘材料制成的可开合的箱体，其特征在于，箱体内设置有模块化设计并且可更换的处理器模块(1)、触摸屏(2)、检测电路集成板(3)和实验对象模块(4)；所述检测电路集成板(3)包括信号调理电路(31)、控制电路(32)、通信接口电路(33)和测量电路(34)，不同的实验对象模块(4)通过所述控制电路(32)、所述测量电路(34)和所述信号处理电路(31)后与所述处理器模块(1)相连，所述处理器模块(1)通过所述通信接口电路(33)与所述触摸屏(2)相连。

【技术特征摘要】
1.一种自动化及相关专业综合实验教学平台，包括由绝缘材料制成的可
开合的箱体，其特征在于，箱体内设置有模块化设计并且可更换的处理器模块
(1)、触摸屏(2)、检测电路集成板(3)和实验对象模块(4)；
所述检测电路集成板(3)包括信号调理电路(31)、控制电路(32)、通
信接口电路(33)和测量电路(34)，不同的实验对象模块(4)通过所述控制
电路(32)、所述测量电路(34)和所述信号处理电路(31)后与所述处理器
模块(1)相连，所述处理器模块(1)通过所述通信接口电路(33)与所述触
摸屏(2)相连。
2.根据权利要求1所述的自动化及相关专业综合实验教学平台，其特征
在于，所述处理器模块(1)包括：ARM开发板(11)、DSP开发板(12)和单
片机开发板(13)。
3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红丽，黄玉钊，陶卓雅，赵永安，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42