多路信號(hào)智能集成測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多路信號(hào)智能集成測(cè)控領(lǐng)域，尤其是一種多路信號(hào)智能集成測(cè)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)了解，現(xiàn)在市面上常見多路信號(hào)檢測(cè)設(shè)備能夠檢測(cè)的通道數(shù)目最多的可達(dá)8路，信號(hào)檢測(cè)采樣率多低于2MHz，且僅限于檢測(cè)功能，不具備控制功能。而通用的線路檢測(cè)儀通通道數(shù)更少，也不具備對(duì)外信號(hào)、電源輸出功能。所以該設(shè)備集成多路信號(hào)的測(cè)量與控制，具有很高的創(chuàng)新意義，能夠填補(bǔ)現(xiàn)在此類儀表測(cè)量和儀器控制設(shè)備的空白。
[0003]發(fā)展趨勢(shì)
[0004](I)隨著人們生活節(jié)奏的日益加快和家用轎車的急劇增多，而在高技能維修維護(hù)人員相對(duì)缺乏的情況下，低等技術(shù)人員就急需同時(shí)具有測(cè)量與控制功能的多路信號(hào)測(cè)控設(shè)備了。
[0005](2)而且很多電子設(shè)備維修愛好者鑒于示波器、信號(hào)源等設(shè)備價(jià)格昂貴，更趨向于選用類似具有人機(jī)界面的簡(jiǎn)易測(cè)控裝置。
[0006](3)儀器儀表的集成化是儀表測(cè)量與儀器控制行業(yè)必然的發(fā)展趨勢(shì);此項(xiàng)目研發(fā)的裝置正是集成了多路信號(hào)測(cè)量顯示與多路信號(hào)輸出控制的功能，符合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。
[0007]對(duì)于一些需要多路低頻信號(hào)檢測(cè)的系統(tǒng)(如通道數(shù)超過10路時(shí))，使用通用的示波器無法準(zhǔn)確判斷出各信號(hào)間的邏輯關(guān)系。另外很多檢測(cè)通信線路鏈接通斷的情況，如汽車線路信號(hào)通斷檢測(cè)案例，有必要設(shè)計(jì)一款多通道、多用途、安裝測(cè)試方便，且具有信號(hào)、可調(diào)穩(wěn)壓源輸出功能的多路信號(hào)測(cè)控設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在此提供一種多路信號(hào)智能集成測(cè)控系統(tǒng);本實(shí)用新型經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，現(xiàn)在市面上已有的相關(guān)設(shè)備包括多路信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和多路信號(hào)控制系統(tǒng)，而本實(shí)用新型則有效地將這兩種系統(tǒng)集成在了一起，解決了一些需要檢測(cè)和控制聯(lián)合應(yīng)用的案例，具有較好的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。
[0009]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種多路信號(hào)智能集成測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述測(cè)控系統(tǒng)包括電源模塊、通信模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、多通道模塊、信號(hào)隔離模塊、ADC模塊和FPGA主控模塊;輸入信號(hào)連接多通道模塊，多通道模塊與信號(hào)隔離模塊連接，信號(hào)隔離模塊同時(shí)還與ADC模塊連接，ADC模塊還與FPGA主控模塊連接，F(xiàn)PGA主控模塊與所述通信模塊連接，通過通信模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通信。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型所述多路信號(hào)智能集成測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊由AC到DC的轉(zhuǎn)換模塊和DC到DC的升壓模塊兩部分組成;AC-DC轉(zhuǎn)換模塊將AC24V轉(zhuǎn)變成DC12V，DC-DC升壓模塊將DC12V變成DC12-48V可調(diào)；
[0011]所述通信模塊采用CH340實(shí)現(xiàn)；
[0012]所述電平轉(zhuǎn)換模塊采用SN74ALVC164245電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)；
[0013]所述多通道模塊通過2顆⑶4051的級(jí)聯(lián)構(gòu)成16路的通道切換；
[0014]所述信號(hào)隔離模塊采用0P07芯片實(shí)現(xiàn)；
[0015]所述ADC模塊采用TLC549芯片完成信號(hào)的采樣；
[0016]所述FPGA主控模塊主控芯片采用靈活性較好的可編程邏輯器件EP1C3T144C8N。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型所述的多路信號(hào)智能集成測(cè)控系統(tǒng)裝置，不僅集成了 16路信號(hào)的檢測(cè)、示波和人機(jī)交互功能，且能控制各路信號(hào)端在4種工作狀態(tài)間轉(zhuǎn)換;所研發(fā)的設(shè)備操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，尤其適合于汽車信號(hào)控制及檢測(cè)等情形。
[0018]現(xiàn)在市面上可以找到8路信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)，但類似設(shè)備不具有控制功能，本項(xiàng)目系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)通道數(shù)多達(dá)16路，且每路預(yù)設(shè)4個(gè)狀態(tài)控制功能，并支持對(duì)外可調(diào)電源輸出功能。該設(shè)備實(shí)用性強(qiáng)，且上位機(jī)人機(jī)界面操控簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)易方便操作，更適用于汽車信號(hào)檢測(cè)及控制等，這些優(yōu)勢(shì)均能保證其有廣闊的市場(chǎng)。
【附圖說明】
[0019]圖1是運(yùn)行框圖
[0020]圖2系統(tǒng)整體示意圖[0021 ]圖3電源模塊
[0022]圖4通信模塊
[0023]圖5 FPGA主控模塊主控芯片主要邏輯資源示意圖
[0024]圖6 FPGA主控模塊電路圖
[0025]圖7 ADC模塊電路圖
[0026]圖8是ADC模塊TLC549芯片其工作時(shí)序示意圖
[0027]圖9通道切換模塊
[0028]圖1O信號(hào)隔離模塊
[0029]圖11電平轉(zhuǎn)換模塊
[0030]圖12電源模塊框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖1-12對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0032]本實(shí)用新型通過改進(jìn)提供一種多路信號(hào)智能集成測(cè)控系統(tǒng)，如圖1所示，可以按照如下方式予以實(shí)施;所述測(cè)控系統(tǒng)包括電源模塊1、通信模塊2、電平轉(zhuǎn)換模塊3、多通道模塊
4、信號(hào)隔離模塊5、ADC模塊6和FPGA主控模塊7;輸入信號(hào)連接多通道模塊4，多通道模塊4與信號(hào)隔離模塊5連接，信號(hào)隔離模塊5同時(shí)還與ADC模塊6連接，ADC模塊6還與FPGA主控模塊7連接，F(xiàn)PGA主控模塊7與所述通信模塊2連接，通過通信模塊2實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通信。
[0033]本實(shí)用新型采集板采用模塊化設(shè)計(jì)，包括電源模塊，通信模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)隔離模塊，ADC模塊，多通道模塊和FPGA主控模塊;框圖結(jié)構(gòu)如圖1，其主要為:
[0034]電源模塊:采集板采用USB供電，并通過AMSl 117-3.3和AMSl 117-1.5分別產(chǎn)生3.3V電壓和1.5V電壓。整個(gè)板共有3大電壓，3.3V是FPGA的1電壓，1.5V是FPGA的核電壓，5V是FPGA外圍器件的電壓。采集板是數(shù)?；旌想娐?，為了信號(hào)的完整性，數(shù)字電路和模擬電路分開，并采用單點(diǎn)接地。
[0035]通信模塊:通信采用CH340完成一個(gè)USB到串口的轉(zhuǎn)換。CH340是一個(gè)USB總線的轉(zhuǎn)接芯片，能實(shí)現(xiàn)全速USB設(shè)備接口，兼容USB 2.0，它有硬件全雙工串口，內(nèi)置收發(fā)緩沖區(qū)，支持通訊波特率50bps?2Mbps。在采集板上，該芯片采用5V供電，通過少量的外圍電路即可構(gòu)成一個(gè)高效的傳輸鏈路。
[0036 ] C17和C18是起振電容，幫助晶體Yl快速穩(wěn)定的輸出時(shí)鐘信號(hào)。USB信號(hào)0+_?和0__11是一對(duì)差分信號(hào)，在PCB布線，保證該兩條線等長(zhǎng)，這樣能提高通信的可靠性。
[0037]FPGA主控模塊:主控芯片采用靈活性較好的可編程邏輯器件EP1C3T144C8N，其主要邏輯資源如圖5所示。
[0038]該FPGA芯片完成RS422的發(fā)送和接收，RS422信號(hào)的解碼，通道的控制和ADC的采集。
[0039 ] 因?yàn)镕PGA是掉電丟失，所以配置一顆PROM，型號(hào)為EPCSlN，容量