一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统，属于自动控制领域。本系统包括单片机、摄像头模块、按键模块、液晶显示屏、电压采样模块、电流采样模块、网络通信模块、PC机、打印机，摄像头模块、按键模块、液晶显示屏连接在单片机的I/O接口，电压采样模块、电流采样模块连接在单片机的A/D采样口，网络通信模块连接在单片机的RMII接口，网络通信模块通过TCP/IP协议将采集到的数据和/或图像传送到PC机和/或打印机。本发明专利技术解决电子电路实验中需要手工记录实验数据、手抄实验报告而导致学习效率低下的问题，本系统能够在实验现场对实验数据、图像进行提取、保存、生成实验报告，并通过网络通信模块将实验报告发送到PC机保存和/或打印机打印。

An embedded system for data extraction and report generation of electronic circuits

The invention relates to an embedded system of electronic circuit experiment data extraction and report generation, belonging to the field of automatic control. This system consists of microcomputer, camera module, key module, liquid crystal display, voltage sampling module, current sampling module, network communication module, PC machine, printer, camera module, key module, liquid crystal display screen is connected with the I/O interface chip, a voltage sampling module, a current sampling module connected to the microcontroller A/D sampling port, network communication module connected to the RMII interface of MCU, network communication module through the TCP/IP protocol data will be collected and / or the image is transmitted to the PC machine and / or printer. The invention solves in electronic circuit experiments need to manually record the experiment data, the hand copied experimental report and lead to learning the problem of low efficiency, this system can be used in the experimental field of the experimental data, image extraction, storage, generate test report, and through the network communication module test report is sent to the PC machine to save and / or printer.

【技术实现步骤摘要】
一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统
本专利技术是一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统，属于自动控制领域。技术背景目前，学生在进行电子电路实验前，学生需要根据实验指导书抄写实验报告，在实验过程中，通过万用表、示波器等仪器测量实验数据，并记录在实验报告上，待实验结束后上交给老师批阅，实验报告的抄写、手工记录实验数据的方式，不仅效率低下，且对波形图的绘制不准确，费时费力，影响教学质量。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统，以单片机为控制核心，通过编程设计形成了人机交互界面。单片机根据按键模块置入的命令打开摄像头模块，摄像头模块将采集到的图像信号传给单片机，单片机对图像信号进行存储，并在液晶显示屏上显示；电压采样模块、电流采样模块将采样到的电压、电流信号通过A/D转换后送到单片机内部，单片机对采样到的电压、电流信号进行存储、转换后，在液晶显示屏显示，网络通信模块通过TCP/IP协议将单片机存储的信息传输到PC机和/或打印机打印。本专利技术技术方案是：一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统，包括单片机1、摄像头模块2、按键模块3、液晶显示屏4、电压采样模块5、电流采样模块6、网络通信模块7、PC机8、打印机9，摄像头模块2、按键模块3、液晶显示屏4连接在单片机1的I/O接口，电压采样模块5、电流采样模块6连接在单片机1的A/D采样口，网络通信模块7连接在单片机1的RMII接口，网络通信模块7通过TCP/IP协议将采集到的数据和/或图像传送到PC机8和/或打印机9。所述单片机1包括STM32单片机最小系统及其I/O接口，STM32单片机最小系统包括STM32单片机10、LM1117稳压芯片11、电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、晶振Y1、Y2，+5V电压通过电容C1滤波后并联在LM1117稳压芯片11的3脚和1脚，LM1117稳压芯片11的1脚和2脚间并联有电容C2、C3后再与STM32单片机10的VDD端和VSSA端连接，STM32单片机10的VDD端通过电阻R1与VDDA端连接，STM32单片机10的VDDA端与VSSA端并联有电容C4、C5，STM32单片机10的RESET端通过电阻R2与按键K0的一端连接，按键K0的另一端接地，按键K0的两端并联有电容C6和电阻R3，STM32单片机10的RESET端与PDR_ON端通过串联电阻R2、R4连接，STM32单片机10的PH0_OSC_IN端与PH0_OSC_OUT端通过并联晶振Y1和电阻R5连接，STM32单片机10的PH0_OSC_IN端通过电容C7接地，STM32单片机10的PH0_OSC_OUT端通过C8接地，STM32单片机10的PC14端与PC15端通过晶振Y2连接，晶振Y2的两端分别通过电容C9、C10接地，STM32单片机10的PC14端、PC15端分别通过电容C9、C10接地，STM32单片机10的VSS端接地，STM32单片机10的Vcap_1端、Vcap_2端分别通过电容C11、C12接地；按键模块3包括CH452数码管驱动芯片12、按键K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11、K12、K13、K14、K15、K16、电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、电容C13、C14，按键K1、K2、K3、K4的一端均通过电阻R10与CH452数码管驱动芯片12的SEG0端连接，按键K5、K6、K7、K8的一端均通过电阻R11与CH452数码管驱动芯片12的SEG1端连接，按键K9、K10、K11、K12的一端均通过电阻R12与CH452数码管驱动芯片12的SEG2端连接，按键K13、K14、K15、K16的一端均通过电阻R13与CH452数码管驱动芯片12的SEG3端连接，按键K1、K5、K9、K13的另一端均通过电阻R6与CH452数码管驱动芯片12的DIG0端连接，按键K2、K6、K10、K14的另一端均通过电阻R7与CH452数码管驱动芯片12的DIG1端连接，按键K3、K7、K11、K15的另一端均通过电阻R8与CH452数码管驱动芯片12的DIG2端连接，按键K4、K8、K12、K16的另一端均通过电阻R9与CH452数码管驱动芯片12的DIG3端连接，+5V电压通过并联电容C13、C14滤波后连接在CH452数码管驱动芯片12的VCC端和ADRR端，CH452数码管驱动芯片12的GND端、H3L2端接地，CH452数码管驱动芯片12的INT端、SDA端、SCL端分别通过电阻R14、R15、R16与STM32单片机10的PE2端、PD12端、PD11端连接；电压采样模块5包括黑表笔13、红表笔14、电阻R17、R18，黑表笔13接地，红表笔14通过电阻R17与STM32单片机10的PB12端连接，STM32单片机10的PB12端通过电阻R18接地；电流采样模块6包括ACS712电流传感器15、黄表笔16、蓝表笔17、电容C15、C16、电阻R19、R20，ACS712电流传感器15的FILTER端通过电容C15接地，ACS712电流传感器15的GND端接地，+5V电源通过并联滤波电容C16后与ACS712电流传感器15的VCC端连接，ACS712电流传感器15的IP+端与黄表笔15连接，ACS712电流传感器15的IP-端与蓝表笔16连接，ACS712电流传感器15的Vout端通过电阻R19与STM32单片机10的PB13端连接，STM32单片机10的PB13端通过电阻R20接地；所述网络通信模块7包括LAN8720A芯片18、RJ45以太网接口19、电阻R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、电容C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、晶振Y3，STM32单片机10的PA2端通过电阻R21与LAN8720A芯片18的12脚连接，STM32单片机10的PC1端、PG13端、PG14端、PG11端、PC4端、PC5端、PA7端、PA1端依次与LAN8720A芯片18的13脚、17脚、18脚、16脚、8脚、7脚、11脚、14脚连接；LAN8720A芯片18的15脚和24脚通过电阻R22、R23接地，STM32单片机10的VDD端与电感L的一端连接，电感L的另一端与RJ45以太网接口19的4脚、5脚及LAN8720A芯片18的19脚和1脚连接，同时分别通过电阻R24、R12、R13、R14与LAN8720A芯片18的21脚、20脚、23脚、22脚连接，电感L的两端并联有电容C24、电容C25，LAN8720A芯片18的2脚、3脚、19脚、1脚、9脚分别通过电阻R28、R29、电容C17、C18、C19接地，电容C20、C21并联后与LAN8720A芯片18的6脚连接，LAN8720A芯片18的25脚接地，LAN8720A芯片18的4脚通过并联电容C23滤波后依次通过晶振Y3、电阻R30与其5脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统，其特征在于：包括单片机（1）、摄像头模块（2）、按键模块（3）、液晶显示屏（4）、电压采样模块（5）、电流采样模块（6）、网络通信模块（7）、PC机（8）、打印机（9），摄像头模块（2）、按键模块（3）、液晶显示屏（4）连接在单片机（1）的I/O接口，电压采样模块（5）、电流采样模块（6）连接在单片机（1）的A/D采样口，网络通信模块（7）连接在单片机（1）的RMII接口，网络通信模块（7）通过TCP/IP协议将采集到的数据和/或图像传送到PC机（8）和/或打印机（9）。

【技术特征摘要】
1.一种电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统，其特征在于：包括单片机（1）、摄像头模块（2）、按键模块（3）、液晶显示屏（4）、电压采样模块（5）、电流采样模块（6）、网络通信模块（7）、PC机（8）、打印机（9），摄像头模块（2）、按键模块（3）、液晶显示屏（4）连接在单片机（1）的I/O接口，电压采样模块（5）、电流采样模块（6）连接在单片机（1）的A/D采样口，网络通信模块（7）连接在单片机（1）的RMII接口，网络通信模块（7）通过TCP/IP协议将采集到的数据和/或图像传送到PC机（8）和/或打印机（9）。2.根据权利要求1所述的电子电路实验数据提取及报告生成的嵌入式系统，其特征在于：单片机（1）包括STM32单片机最小系统及其I/O接口，STM32单片机最小系统包括STM32单片机（10）、LM1117稳压芯片（11）、电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、晶振Y1、Y2，+5V电压通过电容C1滤波后并联在LM1117稳压芯片（11）的3脚和1脚，LM1117稳压芯片（11）的1脚和2脚间并联有电容C2、C3后再与STM32单片机（10）的VDD端和VSSA端连接，STM32单片机（10）的VDD端通过电阻R1与VDDA端连接，STM32单片机（10）的VDDA端与VSSA端并联有电容C4、C5，STM32单片机（10）的RESET端通过电阻R2与按键K0的一端连接，按键K0的另一端接地，按键K0的两端并联有电容C6和电阻R3，STM32单片机（10）的RESET端与PDR_ON端通过串联电阻R2、R4连接，STM32单片机（10）的PH0_OSC_IN端与PH0_OSC_OUT端通过并联晶振Y1和电阻R5连接，STM32单片机（10）的PH0_OSC_IN端通过电容C7接地，STM32单片机（10）的PH0_OSC_OUT端通过C8接地，STM32单片机（10）的PC14端与PC15端通过晶振Y2连接，晶振Y2的两端分别通过电容C9、C10接地，STM32单片机（10）的PC14端、PC15端分别通过电容C9、C10接地，STM32单片机（10）的VSS端接地，STM32单片机（10）的Vcap_1端、Vcap_2端分别通过电容C11、C12接地；按键模块（3）包括CH452数码管驱动芯片（12）、按键K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11、K12、K13、K14、K15、K16、电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、电容C13、C14，按键K1、K2、K3、K4的一端均通过电阻R10与CH452数码管驱动芯片（12）的SEG0端连接，按键K5、K6、K7、K8的一端均通过电阻R11与CH452数码管驱动芯片（12）的SEG1端连接，按键K9、K10、K11、K12的一端均通过电阻R12与CH452数码管驱动芯片（12）的SEG2端连接，按键K13、K14、K15、K16的一端均通过电阻R13与CH452数码管驱动芯片（12）的SEG3端连接，按键K1、K5、K9、K13的另一端均通过电阻R6与CH452数码管驱动芯片（12）的DIG0端连接，按键K2、K6、K10、K14的另一端均通过电阻R7与CH452数码管驱动芯片（12）的DIG1端连接，按键K3、K7、K11、K15的另一端均通过电阻R8与CH452数码管驱动芯片（12）的DIG2端连接，按键K4、K8...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53