專利名稱：無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作的無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上還沒有綜合性的電子產(chǎn)品及制作實(shí)訓(xùn)裝置，現(xiàn)有的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作實(shí)訓(xùn)裝置都是針對(duì)單一的小模塊電路知識(shí)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，而并沒有真正涉及如何設(shè)計(jì)及制作出能夠在市場(chǎng)上應(yīng)用的電子產(chǎn)品，這樣將會(huì)使學(xué)生無法全面了解電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制作過程；另外，隨著FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)不斷向高集成度、大容量、低功耗、低價(jià)位、高速度及高穩(wěn)定性發(fā)展，其已成為信息產(chǎn)業(yè)最熱門的技術(shù)之一。但是目前國內(nèi)的高等院校還沒有系統(tǒng)的FPGA教學(xué)課程，也還沒有系統(tǒng)的FPGA教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置，這樣將會(huì)使學(xué)生無法了解并掌握FPGA這一高新技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)訓(xùn)裝置，該裝置能夠讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中認(rèn)識(shí)實(shí)際的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作過程并了解掌握FPGA技術(shù)。一種無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，包括機(jī)箱，機(jī)箱前面板上安裝核心線路板⑴，機(jī)箱外部設(shè)置無葉風(fēng)扇(3)、U型壓力計(jì)(4)及壓力傳感器模塊(5)，機(jī)箱內(nèi)部設(shè)有差分放大電路(6)及串口 AD轉(zhuǎn)換電路(7)，所述的核心線路板⑴通過功率驅(qū)動(dòng)電路(2)與無葉風(fēng)扇(3)連接，無葉風(fēng)扇(3)與U型壓力計(jì)(4)、壓力傳感器模塊(5)管路連接，壓力傳感器模塊(5)與差分放大電路(6)及串口 AD轉(zhuǎn)換電路(7)信號(hào)連接。所述的無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，所述的核心線路板上配合設(shè)置用于感應(yīng)人體活動(dòng)的紅外傳感模塊。所述的無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，學(xué)生了解并掌握設(shè)計(jì)原理后完成印制電路板的設(shè)計(jì)。所述的無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，學(xué)生動(dòng)手完成印制電路板的焊接與調(diào)試、線路連接、組件安裝以及程序編輯燒寫。上述的無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，包括機(jī)箱，機(jī)箱前面板上安裝核心線路板，機(jī)箱外部設(shè)置無葉風(fēng)扇、U型壓力計(jì)及壓力傳感器模塊，機(jī)箱內(nèi)部設(shè)有差分放大電路及串口 AD轉(zhuǎn)換電路，所述的核心線路板通過功率驅(qū)動(dòng)電路與無葉風(fēng)扇連接，無葉風(fēng)扇與U型壓力計(jì)、壓力傳感器模塊管路連接，壓力傳感器模塊與差分放大電路及串口 AD轉(zhuǎn)換電路信號(hào)連接。本實(shí)用新型通過采用上述技術(shù)，得到實(shí)訓(xùn)裝置，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程中鞏固課本所學(xué)知識(shí)、加強(qiáng)動(dòng)手能力的同時(shí)，能夠?qū)?shí)際的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作過程有充分的認(rèn)識(shí)，并對(duì)現(xiàn)在熱門的聞新技術(shù)FPGA有深刻的了解，提聞學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。1-核心線路板，2-功率驅(qū)動(dòng)電路，3-無葉風(fēng)扇，4-U型壓力計(jì)，5-壓力傳感器模塊，6-差分放大電路，7-串口 AD轉(zhuǎn)換電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，包括由前面板、后面板以及安裝固定底板構(gòu)成的機(jī)箱，機(jī)箱前面板上安裝核心線路板I和船型開關(guān)，核心線路板I上主要有包含XILINX SPARTAN-6XC6SLX9集成芯片的FPGA模塊、包含BISS0001集成芯片的紅外傳感模塊、包含74HC245集成芯片的數(shù)碼管顯示模塊以及四個(gè)獨(dú)立控制按鍵，核心線路板I有兩組共八個(gè)顯示數(shù)碼管，分別用于顯示無葉風(fēng)扇風(fēng)速壓力大小的設(shè)定值SV和測(cè)量值PV，有四個(gè)獨(dú)立按鍵，可實(shí)現(xiàn)無葉風(fēng)扇的風(fēng)速壓力大小設(shè)定和起動(dòng)停止控制，還有一個(gè)紅外傳感模塊，用于人體感應(yīng)，可探測(cè)人體活動(dòng)，控制無葉風(fēng)扇起動(dòng)；機(jī)箱外部設(shè)置無葉風(fēng)扇3、U型壓力計(jì)4及壓力傳感器模塊5，壓力傳感器模塊5包含有MPXV7002集成芯片；后面板上安裝有一個(gè)國標(biāo)電源插座、一個(gè)電機(jī)接口以及一個(gè)傳感器接口 ；機(jī)箱內(nèi)部底板上設(shè)有包含TL084集成芯片的差分放大電路6、包含AD7991、TL084以及LF353三種集成芯片的串口 AD轉(zhuǎn)換電路7、包含TLP521集成芯片的功率驅(qū)動(dòng)電路2的線路板及兩個(gè)開關(guān)電源；所述的核心線路板I通過功率驅(qū)動(dòng)電路2與無葉風(fēng)扇3連接，無葉風(fēng)扇3與U型壓力計(jì)4、壓力傳感器模塊5管路連接，壓力傳感器模塊5與差分放大電路6及串口 AD轉(zhuǎn)換電路7信號(hào)連接。本實(shí)用新型的工作過程為:220V電源由國標(biāo)電源插座接入機(jī)箱，由船型開關(guān)控制通斷，轉(zhuǎn)至開關(guān)電源，其輸出電壓連接至各個(gè)線路板模塊；按下核心線路板I上的起動(dòng)按鍵，相應(yīng)于設(shè)定好的風(fēng)速壓力大小值的PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制信號(hào)傳送至功率驅(qū)動(dòng)電路2，驅(qū)動(dòng)無葉風(fēng)扇3內(nèi)部直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，無葉風(fēng)扇3通過硅膠管將風(fēng)速壓力傳送至U型壓力計(jì)4和壓力傳感器模塊5，U型壓力計(jì)4直觀顯示風(fēng)速壓力大小，壓力傳感器模塊5將風(fēng)速壓力大小轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送至差分放大電路6，進(jìn)行差分放大處理后進(jìn)入串口 AD轉(zhuǎn)換電路7，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)進(jìn)入核心線路板I進(jìn)行換算處理顯示于測(cè)量值PV相應(yīng)的數(shù)碼管上。按下核心線路板I上的停止按鍵，無葉風(fēng)扇3停止轉(zhuǎn)動(dòng)，過一段時(shí)間，當(dāng)核心線路板I上的紅外傳感模塊感應(yīng)到人體活動(dòng),無葉風(fēng)扇3起動(dòng)直到按下核心線路板
I上的停止鍵。本實(shí)用新型采用FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣)技術(shù)進(jìn)行編程，涉及差分放大、AD轉(zhuǎn)換、光電傳感、壓力傳感及電機(jī)控制知識(shí)，在完成對(duì)無葉風(fēng)扇3的控制及其風(fēng)速壓力大小測(cè)量顯示過程中，讓學(xué)生了解更多的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作知識(shí)。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，學(xué)生首先要了解掌握設(shè)計(jì)原理、完成印制電路板設(shè)計(jì)，然后利用所提供的電子產(chǎn)品元器件以及安裝組件，根據(jù)設(shè)計(jì)及制作要求完成印制路板焊接調(diào)試、線路連接、組件安裝以及程序編緝燒寫，最后完成設(shè)計(jì)制作文檔的編輯整理。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，包括機(jī)箱，其特征在于機(jī)箱前面板上安裝核心線路板(I)，機(jī)箱外部設(shè)置無葉風(fēng)扇(3)、U型壓力計(jì)(4)及壓力傳感器模塊(5)，機(jī)箱內(nèi)部設(shè)有差分放大電路(6)及串口 AD轉(zhuǎn)換電路(7)，所述的核心線路板⑴通過功率驅(qū)動(dòng)電路(2)與無葉風(fēng)扇(3)連接，無葉風(fēng)扇(3)與U型壓力計(jì)(4)、壓力傳感器模塊(5)管路連接，壓力傳感器模塊(5)與差分放大電路(6)及串口 AD轉(zhuǎn)換電路(7)信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述的核心線路板(I)上配合設(shè)置用于感應(yīng)人體活動(dòng)的紅外傳感模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無葉風(fēng)扇控制器實(shí)訓(xùn)裝置，屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，機(jī)箱前面板上安裝核心線路板，機(jī)箱外部設(shè)置無葉風(fēng)扇、U型壓力計(jì)及壓力傳感器模塊，機(jī)箱內(nèi)部設(shè)有差分放大電路及串口AD轉(zhuǎn)換電路，所述的核心線路板通過功率驅(qū)動(dòng)電路與無葉風(fēng)扇連接，無葉風(fēng)扇與U型壓力計(jì)、壓力傳感器模塊管路連接，壓力傳感器模塊與差分放大電路及串口AD轉(zhuǎn)換電路信號(hào)連接。本實(shí)用新型通過采用上述技術(shù)，得到實(shí)訓(xùn)裝置，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程中鞏固課本所學(xué)知識(shí)、加強(qiáng)動(dòng)手能力的同時(shí)，能夠?qū)?shí)際的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作過程有充分的認(rèn)識(shí)，并對(duì)現(xiàn)在熱門的高新技術(shù)FPGA有深刻的了解，提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力。
文檔編號(hào)G09B23/18GK203038535SQ20122072342
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者盛鴻宇, 王輝 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)