一种多功能智能化实验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能智能化实验平台，包括：控制模块、电源模块、显示模块、信号发生器、物理量测量模块；所述电源模块、显示模块、物理量测量模块均与控制模块连接；所述显示模块、信号发生器、物理量测量模块均与电源模块连接；所述信号发生器包括以下任意一个或多个：秒脉冲发生器、高频脉冲发生器、三角波发生器、方波发生器、正弦波发生器；所述物理量测量模块包括以下任意一个或多个：电压测量单元、电流测量单元、电阻测量单元、温度测量单元、湿度测量单元。本实用新型专利技术集多种信号发生器和多种物理量测量等多功能于一体，同时耗电少、体积小。

A multifunctional and intelligent experimental platform

【技术实现步骤摘要】
一种多功能智能化实验平台
本技术属于测量仪器领域，具体涉及一种多功能智能化实验平台。
技术介绍
计算机、温控、核仪器仪表、各种电子仪器检修、计量、定标、数字电路和模拟电路信号测试以及传感器研发等实验中，都离不开各类信号发生器、恒流源、电压源、各类信号和物理量测量仪器等，但这些传统仪器功能都比较单一，每个科学实验都需要大量功能单一的传统仪器，这样耗时、耗电、成本高，严重影响科研进度。因此有必要开发一种集多功能于一体的智能化测量仪器。
技术实现思路
基于目前科研仪器设备功能单一的技术问题，本技术提供一种多功能智能化实验平台，其耗电少、体积小型化、集多种功能于一体。为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：一种多功能智能化实验平台，包括：控制模块、电源模块、显示模块、信号发生器、物理量测量模块；所述电源模块、显示模块、物理量测量模块均与控制模块连接；所述显示模块、信号发生器、物理量测量模块均与电源模块连接；所述信号发生器包括以下任意一个或多个：秒脉冲发生器、高频脉冲发生器、三角波发生器、方波发生器、正弦波发生器；所述物理量测量模块包括以下任意一个或多个：电压测量单元、电流测量单元、电阻测量单元、温度测量单元、湿度测量单元、周期频率测量单元。本方案的多功能智能化实验平台，集多种信号发生器和多种物理量测量等多功能于一体，同时具有耗电少、体积小等有益效果。进一步地，所述电源模块包括交流变压器输入单元、桥式整流单元、稳压输出单元、交流电源输入接口和直流电源输出接口；所述交流变压器输入单元、稳压输出单元均与所述桥式整流单元连接，所述交流电源输入接口与交流变压器输入单元连接，所述直流电源输出接口、控制模块、物理量测量模块、显示模块均与所述稳压输出单元连接。本方案可为外界提供直流电源，使多功能智能化实验平台的功能更多样化。进一步地，所述高频脉冲发生器为占空系数可调的脉冲发生器，包括型号为NE556的双时基芯片、电阻R5、电阻R6、电位器W3、电容C10、电容C11、二极管D3、二极管D4和高频方波输出接口；双时基芯片的电源端和复位端均与电源模块连接，双时基芯片的复位端和放电端分别与电阻R5的两端连接，双时基芯片的放电端还同时与二极管D3的阳极端和电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D4的阴极端连接，二极管D3的阴极端和二极管D4的阳级端分别与电位器W3的两个电阻端连接，电位器W3的调节端、双时基芯片的阈值端和触发端均与电容C11的一端连接，电容C11的另一端接地，双时基芯片的控制端经电容C10接地；双时基芯片的接地端接地，双时基芯片的输出端与髙频方波输出接口连接。本方案的所产生的高频脉冲，其占空系数可调，可满足实验过程中的各种高频脉冲需求。进一步地，三角波发生器、方波发生器和正弦波发生器均采用型号为ICL8038的函数发生器；当信号发生器同时包括三角波发生器、方波发生器和正弦波发生器中的任意2个或全部3个时，三角波发生器、方波发生器和正弦波发生器同时采用同一个函数发生器。进一步地，所述周期频率测量单元包括施密特触发器和周期信号输入接口；所述施密特触发器的一端与控制模块连接，另一端与周期信号输入接口连接。本方案利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可将从周期信号输入接口输入的边沿变化缓慢的周期信号，即使该输入的待测周期信号掺杂噪声或伴随振荡现象，均可转换为边沿很陡的同频率矩形脉冲周期信号，从而可使用控制模块对输入的周期信号检测其周期和频率。进一步地，还包括程序下载接口，所述程序下载接口与所述控制模块连接。进一步地，所述控制模块包括型号为STM32F103C8T6的单片机。进一步地，所述电压测量单元包括型号为LM358的双运放芯片、电位器W9、电阻R7、模拟电压输入接口；所述电位器W9的第一电阻端与模拟电压输入接口连接，第二电阻端接地，调节端与双运放芯片的第一同相输入端连接；双运放芯片的第一反相输入端与输出端连接，输出端经电阻R7与控制模块连接；所述电流测量单元，包括型号为LM358双运放芯片、电位器W10、电阻R8和恒流源输入接口；所述电位器W10的第一电阻端与恒流源输入接口连接，第二电阻端接地，调节端与双运放芯片的第二同相输入端连接；双运放芯片的第二反相输入端与输出端连接，输出端经电阻R8与控制模块连接；所述电阻测量单元，包括电位器W7、电阻R16、电阻R17、晶体管Q1和电阻检测接口，所述电位器W7的第一电阻端和电阻R17的一端均与电源模块的输出端连接，电位器W7的第二电阻端经电阻R16接地，电阻R17的另一端与晶体管Q1的发射极连接，晶体管的基极与电位器W7的调节端连接，晶体管的集电极经电阻检测接口接地；所述温度测量单元，包括型号为DS18B20的温度传感器；所述温度传感器的电源输入端与电源模块连接，信号输入输出端与控制模块连接，电源地端接地；所述湿度测量单元，包括型号为DHT11的湿度传感器；所述湿度传感器的电源输入端与电源模块连接，数据端与控制模块连接，电源地端接地。进一步地，所述显示模块采用12864液晶显示屏。进一步地，包括若干按钮，所述按钮均与控制模块连接。有益效果本方案的多功能智能化实验平台，集多种信号发生器和多种物理量测量等多功能于一体，功能包括秒脉冲发生器、高频脉冲发生器、三角波发生器、方波发生器、正弦波发生器、以及测量电压、电流、电阻、温度、湿度、周期频率等，同时具有耗电少、体积小、操作简单、便于携带、输出信号稳定、测量结果准确等有益效果。附图说明图1为本技术实施例的总体框图；图2为本技术实施例的整机电路图；图3为本技术实施例采用现有中断技术进入不同功能的程序框图。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例以本技术的技术方案为依据开展，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，对本技术的技术方案作进一步解释说明。本实施例提供一种耗电少、体积小型化、集多种功能于一体的多功能智能化实验平台，包括：控制模块、电源模块、显示模块、信号发生器、物理量测量模块、矩形脉冲转换器、程序下载接口；所述电源模块、显示模块、物理量测量模块、程序下载接口均与控制模块连接；所述显示模块、信号发生器、物理量测量模块均与电源模块连接；所述信号发生器包括：秒脉冲发生器、高频脉冲发生器、三角波发生器、方波发生器和正弦波发生器；所述物理量测量模块包括：电压测量单元、电流测量单元、电阻测量单元、温度测量单元、湿度测量单元和周期频率测量单元。所述电源模块所述电源模块包括交流变压器输入单元、桥式整流单元、稳压输出单元、交流电源输入接口和直流电源输出接口；所述交流变压器输入单元、稳压输出单元均与所述桥式整流单元连接，所述交流电源输入接口与交流变压器输入单元连接，所述直流电源输出接口、控制模块、物理量测量模块、显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能智能化实验平台，其特征在于，包括：控制模块、电源模块、显示模块、信号发生器、物理量测量模块；/n所述电源模块、显示模块、物理量测量模块均与控制模块连接；所述显示模块、信号发生器、物理量测量模块均与电源模块连接；/n所述信号发生器包括以下任意一个或多个：秒脉冲发生器、高频脉冲发生器、三角波发生器、方波发生器、正弦波发生器；/n所述物理量测量模块包括以下任意一个或多个：电压测量单元、电流测量单元、电阻测量单元、温度测量单元、湿度测量单元、周期频率测量单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能智能化实验平台，其特征在于，包括：控制模块、电源模块、显示模块、信号发生器、物理量测量模块；
所述电源模块、显示模块、物理量测量模块均与控制模块连接；所述显示模块、信号发生器、物理量测量模块均与电源模块连接；
所述信号发生器包括以下任意一个或多个：秒脉冲发生器、高频脉冲发生器、三角波发生器、方波发生器、正弦波发生器；
所述物理量测量模块包括以下任意一个或多个：电压测量单元、电流测量单元、电阻测量单元、温度测量单元、湿度测量单元、周期频率测量单元。


2.根据权利要求1所述的多功能智能化实验平台，其特征在于，所述电源模块包括交流变压器输入单元、桥式整流单元、稳压输出单元、交流电源输入接口和直流电源输出接口；
所述交流变压器输入单元、稳压输出单元均与所述桥式整流单元连接，所述交流电源输入接口与交流变压器输入单元连接，所述直流电源输出接口、控制模块、物理量测量模块、显示模块均与所述稳压输出单元连接。


3.根据权利要求1所述的多功能智能化实验平台，其特征在于，所述高频脉冲发生器为占空系数可调的脉冲发生器，包括型号为NE556的双时基芯片、电阻R5、电阻R6、电位器W3、电容C10、电容C11、二极管D3、二极管D4和高频方波输出接口；
双时基芯片的电源端和复位端均与电源模块连接，双时基芯片的复位端和放电端分别与电阻R5的两端连接，双时基芯片的放电端还同时与二极管D3的阳极端和电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D4的阴极端连接，二极管D3的阴极端和二极管D4的阳级端分别与电位器W3的两个电阻端连接，电位器W3的调节端、双时基芯片的阈值端和触发端均与电容C11的一端连接，电容C11的另一端接地，双时基芯片的控制端经电容C10接地；双时基芯片的接地端接地，双时基芯片的输出端与髙频方波输出接口连接。


4.根据权利要求1所述的多功能智能化实验平台，其特征在于，三角波发生器、方波发生器和正弦波发生器均采用型号为ICL8038的函数发生器；
当信号发生器同时包括三角波发生器、方波发生器和正弦波发生器中的任意2个或全部3个时，三角波发生器、方波发生器和正弦波发生器同时采用同一个函数发生器。

【专利技术属性】
技术研发人员：杜丹，熊小民，万意，刘林，热比古力艾尼瓦尔，陈林，刘之戬，周德恒，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43