一种隔离型数控振荡电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种隔离型数控振荡电路，它包括单片机，单片机与DA转换电路连接，振荡电路通过用来实现隔离以及调节振荡电路输出频率功能的线性光电耦合电路与DA转换电路连接。本实用新型专利技术在单片机隔离控制的基础上实现了频率可调的振荡电路，达到了单片机与振荡电路有效结合的目的，在教学领域具有良好的应用前景。

An isolated numerical control oscillating circuit

The utility model discloses an isolation numerical control oscillation circuit, which comprises a single-chip microcomputer, and a single-chip microcomputer is connected with the DA conversion circuit. The oscillating circuit is connected with the DA conversion circuit through the linear photoelectric coupling circuit for isolating and adjusting the output frequency function of the oscillating circuit. Based on the isolated control of single chip microcomputer, the oscillator circuit with adjustable frequency is realized, which achieves the purpose of effective combination of MCU and oscillating circuit, and has good application prospect in teaching field.

【技术实现步骤摘要】
一种隔离型数控振荡电路
本技术涉及一种基于单片机控制下的隔离型数控振荡电路，属于振荡电路领域。
技术介绍
目前在电子测量
，一些信号变换器如振荡电路，在波形转换、噪声抑制以及抗干扰方面有着广泛的用途。要想实现隔离型数控振荡电路，可以通过单片机软件来实现，但带来的问题是单片机负担过重，因为单片机要处理键盘信息，还要显示过程数据，这样单片机的实时性就很难保证，也要影响到振荡电路的性能，比较好的办法是振荡电路由硬件实现，单片机处理键盘、显示以及其它信息。目前在高校，实验室建设蓬勃发展，实验设备品种繁多，但相互之间没有相关性，相互彼此独立，比如单片机课程实验设备的被控对象通常是数字电路，而积分电路是模拟电子技术课程开设的实验，这两种实验设备分布在不同的实验室，这就会造成设备利用率低、资源浪费的问题，现有设备不能满足学生的综合设计能力培养的需求。当前在大学电气专业，前期课程有电子技术，同学们做振荡电路的实验，后期有单片机课程，如果能够设计综合实验，使前期课程和后期课程有很好的衔接，这样便可使学生们既能学好当前知识又能巩固前面的知识，同时还能进一步改善实践教学效果。由此可见，将振荡电路实验与单片机课程相结合起来是应该考虑的问题，但是常规振荡电路与单片机电路之间无任何隔离措施。在实际应用中，振荡电路经常和某个被控对象连在一起使用，单片机电路还要控制很多被控对象，这样就会造成一旦被控对象出现问题，单片机电路就会受到损害，最终造成整个系统无法工作。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种隔离型数控振荡电路，其在单片机隔离控制的基础上实现了频率可调的振荡电路，达到了单片机与振荡电路有效结合的目的，在教学领域具有良好的应用前景。为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种隔离型数控振荡电路，其特征在于：它包括单片机，单片机与DA转换电路连接，振荡电路通过用来实现隔离以及调节振荡电路输出频率功能的线性光电耦合电路与DA转换电路连接。所述单片机还与键盘显示电路连接。所述线性光电耦合电路包括两个运算放大电路，两个运算放大电路之间通过线性光耦合器连接。所述线性光电耦合电路的输入电压VX等于输出电压V1。本技术的优点是：本技术将单片机与振荡电路有效的结合起来，一方面通过线性光电耦合电路实现了单片机与振荡电路之间的可靠隔离，当振荡电路所控制的某个被控对象出现问题时，单片机不会受到牵连，从而可确保整个系统的正常工作，另一方面，通过单片机改变DA转换电路的输出电压VX，即可实现对振荡电路输出频率f0的灵活调节。本技术实现了将振荡电路实验与单片机课程相结合的目的，既可用来复习掌握振荡电路知识，又可用来提高学生的单片机编程水平以及单片机电路的设计能力，实践教学效果被显著提高。附图说明图1是本技术的组成示意图。图2是线性光电耦合电路的电路原理图。具体实施方式如图1所示，本技术隔离型数控振荡电路包括单片机10，单片机10与DA转换电路20连接，常规振荡电路40通过线性光电耦合电路30与DA转换电路20连接，线性光电耦合电路30用来实现单片机10与振荡电路40之间的隔离，以及振荡电路40输出频率f0调节的功能。如图1，单片机10还可与用来设定振荡电路40输出频率f0等参数的键盘显示电路50连接。键盘显示电路50可包括启动键、停止键等按键，以及显示设备。图1示出了公知的常规振荡电路40，其由运算放大器U1、U2、二极管D1、稳压管D2、D3、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R以及电容C组成。常规振荡电路40的功能是在接收输入电压V1的条件下，输出与输入电压V1成正比的输出频率f0。在振荡电路40中，二极管采用1N4148型二极管，稳压管采用1N4737A型稳压管，稳压管D2、D3的稳定电压Uz为7.5伏。运算放大器U1和U2选用LM324型芯片，采用双电源供电，电源地线与GND2共地。DA转换电路20用于完成数字量到模拟量的转换功能，其受单片机10控制，输出的电压VX被控制在0～5V之间。线性光电耦合电路30的原理图如图2所示，包括两个不同构成形式的运算放大电路，两个运算放大电路之间通过线性光耦合器U22连接。如图2，线性光电耦合电路30的功能为：第一，实现输入电压VX等于输出电压V1，即令V1＝VX，实现的条件是令R20＝R24；第二，实现光电隔离。两个运算放大电路中的运算放大器U20和U24均选用LM324型芯片，采用双电源供电。线性光耦合器U22选用HCNR201型芯片。运算放大器U20的电源地线与GND1共地，单片机10的电源地线与GND1共地，而运算放大器U24的电源地线与GND2共地。在本技术中，单片机10可选用MEGA8型单片机芯片。本技术的工作原理为：单片机10接收键盘显示电路50的输入信息，通过信号处理和运算发出数字控制指令并通过DA转换电路20将数字控制指令进行数模转换后以模拟电压VX的形式输出，然后经由线性光电耦合电路30进行隔离后以电压值V1的形式输出至振荡电路40，最终用来控制振荡电路40的输出频率f0。由图1示出的振荡电路40可以得到：振荡电路的输出频率f0为其中：Uz为稳压管D2、D3的稳压值。由图2示出的线性光电耦合电路30可以得到：VX＝V1，于是，从上述公式可以看出：单片机10通过信号处理和运算，凭借对DA转换电路20输出电压VX大小的调节，即可实现对振荡电路40输出频率f0的调节，从而实现对被控对象的控制。另外，由于采用线性光电耦合电路30，单片机10与被控对象之间实现了有效的隔离。本技术的优点是：本技术将单片机与振荡电路有效的结合起来，一方面通过线性光电耦合电路实现了单片机与振荡电路之间的可靠隔离，当振荡电路所控制的某个被控对象出现问题时，单片机不会受到牵连，从而可确保整个系统的正常工作，另一方面，通过单片机改变DA转换电路的输出电压VX，即可实现对振荡电路输出频率f0的灵活调节。本技术实现了将振荡电路实验与单片机课程相结合的目的，既可用来复习掌握振荡电路知识，又可用来提高学生的单片机编程水平以及单片机电路的设计能力，实践教学效果被显著提高。以上所述是本技术较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本技术的精神和范围的情况下，任何基于本技术技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离型数控振荡电路，其特征在于：它包括单片机，单片机与DA转换电路连接，振荡电路通过用来实现隔离以及调节振荡电路输出频率功能的线性光电耦合电路与DA转换电路连接，其中：线性光电耦合电路包括两个运算放大电路，两个运算放大电路之间通过线性光耦合器连接；线性光电耦合电路的输入电压VX等于输出电压V1。

【技术特征摘要】
1.一种隔离型数控振荡电路，其特征在于：它包括单片机，单片机与DA转换电路连接，振荡电路通过用来实现隔离以及调节振荡电路输出频率功能的线性光电耦合电路与DA转换电路连接，其中：线性光电耦合电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文杰，吉素霞，贺玲芳，
申请(专利权)人：北京联合大学，
类型：新型
国别省市：北京,11