[发明专利]一种基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置

权利要求书

1.一种基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置，其特征在于：包括PLC控制器（1），以及分别与PLC控制器（1）电连接的嵌入式实时仿真器（2）、操控组件（4）、功能组件（5）和电源；

所述嵌入式实时仿真器（2）包括电连接的STM32系统、TL431芯片、TLC5615芯片、LM324芯片，所述STM32系统采用双时钟源，其中LSE采用32.768kHz晶振，HSE采用8MHz晶振，所述TL431芯片第1脚和第3脚与TLC5615的第6脚连接，所述TLC5615芯片的第7脚与由LM324芯片第2和第3部分运算放大器构成的电压跟随器相连，用于嵌入式实时仿真器的模拟量输出，所述LM324芯片第1部分运放构成的电压跟随器连接STM32系统的ADC1模拟输入通道0，用于嵌入式实时仿真器的模拟量输入；

所述PLC控制器（1）通过AIW0通道采集嵌入式实时仿真器（2）模拟输出的管路压力信号，并通过AQW0通道向嵌入式实时仿真器（2）输出的频率信号；

所述操控组件（4）包括不锈钢面板、指示灯、组合开关、四个按钮和带灯蜂鸣器，所述不锈钢面板设有操控电路，所述操控电路分别与指示灯、组合开关、四个按钮和带灯蜂鸣器电连接，所述指示灯通过多种颜色分别提供变频泵的工频、变频、过载运行指示，所述组合开关提供手动、自动、检修三种运行工况选择，所述四个按钮分别提供实验装置的启动、停止、灯试、消音功能，所述带灯蜂鸣器用于实验装置的综合报警；

功能组件（5）包括3位8段数码管、编号分别为U5和U6的两个74LS594芯片、三个可调电位器RW1、RW2、RW3，U5的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG、QH端口用于控制3位数码管的段码，U6的QA、QB、QC端口用于控制3位数码管的位码，U5的9脚与U6的14脚相连构成级联移位寄存器，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32系统的PB2接口经过反相器74LS04与U5的10脚和13脚相连，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32系统的PB2接口经过反相器74LS04与U6的10脚和13脚相连，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32系统的PA8接口经过反相器74LS04分别与U5的12脚和U6的12脚相连，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32系统的PC13接口经过反相器74LS04分别与U5的11脚和U6的11脚相连，STM32系统的PC8接口与U5的第14脚相连，所述STM32系统与U5和U6的连接用于串行数据输出，三个可调电位器RW1、RW2、RW3中位电压通过接口分别与STM32系统的PC3、PB1、PB0接口相连；

所述电源为开关电源。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置，其特征在于：所述STM32系统包括STM32F103RB芯片、电源电路、时钟电路、复位电路、启动设置电路，所述STM32F103RB芯片分别与电源电路、时钟电路、复位电路和启动设置电路电连接；STM32F103RB芯片运行在72MHz，所述TL431芯片第1脚和第3脚与TLC5615的第6脚连接，用于提供2.5V的标准参考电压；所述TLC5615芯片的第7脚与由LM324芯片第2和第3部分运算放大器用于输出0~5V的模拟电压；所述LM324芯片第1部分运放构成的电压跟随器连接STM32F103RB芯片的ADC1模拟输入通道0；

在功能组件（5）中，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32F103RB芯片的PB2接口经过反相器74LS04与U5的10脚和13脚相连，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32F103RB芯片的PB2接口经过反相器74LS04与U6的10脚和13脚相连，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32F103RB芯片的PA8接口经过反相器74LS04分别与U5的12脚和U6的12脚相连，所述嵌入式实时仿真器（2）的STM32F103RB芯片的PC13接口经过反相器74LS04分别与U5的11脚和U6的11脚相连，STM32F103RB芯片的PC8接口与U5的第14脚相连，所述STM32F103RB芯片与U5和U6的连接用于串行数据输出，三个可调电位器RW1、RW2、RW3中位电压通过接口分别与STM32F103RB芯片的PC3、PB1、PB0接口相连。