[发明专利]适于机电专业的混合信号检测处理实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及实验教学仪器技术领域，具体涉及一种混合信号的检测处理实验装置，供高等院校机电专业采用实验装置进行混合信号测控实验。

背景技术

电子系统在消费、医疗服务、机械、电子、工厂自动化、航空航天、化工、生物、系统监控与测量等领域得到广泛应用，在电子系统设计中往往需要检测和处理混合信号，如三相电机控制器、机器人技术、生化和工业传感器以及音频滤波器、视频影像处理等都涉及混合信号。目前，信号检测处理实验装置主要面向计算机、通信、微电子和电子工程等电类专业，信号检测处理系统设计复杂，需要花费较多精力在搭建电子系统和排除故障上，这对电子技术不强的机电专业学生提出更高的要求，在某种程度上阻碍了学生在电子方面的兴趣发展，进而影响了学生创新能力和实践能力的培养。迄今为止，还没有一种能适于机电专业的混合信号检测处理实验装置，便于学生较快掌握电子系统方面的综合知识，拓展电子系统设计在非电类专业领域的应用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种适于机电专业的混合信号检测处理实验装置，采用双处理器架构，把PSoC5具有的独特可配置模拟数字特性和STM32F4具有的高性能、实时功能、数字信号处理特性相结合，涵盖了机电专业电子系统设计所需功能。能够较快、自由、灵活地设计出集数字模拟混合信号处理电路、具有实时控制功能与DSP的信号处理功能的混合信号检测处理系统，而不再需要复杂的外围电路，减小了板上面积，同时满足了集成度和小型化的要求。具有实时控制、混合信号控制、数字信号处理、低功耗与低电压操作、集成度高和易于开发等特性，提供了一种新型的信号采集、信号处理和控制方法；软硬件的可编程灵活性，不必更改硬件连接，只需简单更新软件即可轻松变更实验内容，利于调动学生的积极主动，锻炼学生的创新思维。实验装置采用模块化设计，模块之间相互独立，自由组合互联性强满足不同的实验需求；此外，通过有线通信和无线通信接口较容易扩充实验，方便与其他设备连接，组成功能更强，技术先进的物联网实验系统。

本发明的技术方案是：

一种适于机电专业的混合信号检测处理实验装置，包括一种适于机电专业的混合信号检测处理实验装置，包括主板、电源模块、LCD模块、电机控制模块、PSoC5微处理器模块及STM32F4微处理器模块，所述电源模块为本装置的各电气模块提供电源，所述主板配置有双微处理器插槽，左半区的PSoC5微处理器插槽用于连接PSoC5微处理器模块，右半区的STM32F4微处理器插槽用于连接STM32F4微处理器模块，PSoC5微处理器模块及STM32F4微处理器模块的输入输出管脚引致双排插针通过连接导线与主板的外设进行连接，所述主板连接有多个外设及外设接口，所述外设及外设接口包括独立按键及控制手柄、USART单元、CAN控制单元、CapSense触摸感应单元、含WIFI功能的以太网单元、USB接口、SD卡座、10K精密电位器、音频处理单元、摄像头单元、红橙绿蓝4色LED灯、连接电机控制模块的电机控制模块接口、连接LCD模块的LCD模块接口和电源模块连插槽。

本发明的所述电源模块包括5路输出端，分别提供5V、3.3V、2.8V、2.5V、1.8V供电电压，电源模块给各电气模块供电；电源模块的输入端配有9v电池连接座和9V～12V的稳压电压输入口。

本发明的所述LCD模块给用户提供了多种LCD接口，分别是字符型LCD接口、图形LCD接口和TFT LCD接口。

本发明的所述TFT LCD接口提供了触摸屏的连接端，可驱动最大7寸800*480分辨率的LCD触摸屏。

本发明的所述电机驱动控制模块包含两路编码器接口、电流检测接口和控制信号输出端口，两路编码器接口可接光电编码器和霍尔传感器；电机驱动控制模块实现步进电机、无刷直流电机、永磁同步电机的控制。