[发明专利]一种教学实验室用超声波显示仪系统在审
申请号: | 201710179232.1 | 申请日: | 2017-03-23 |
公开(公告)号: | CN106847231A | 公开(公告)日: | 2017-06-13 |
发明(设计)人: | 章鹏程 | 申请(专利权)人: | 章鹏程 |
主分类号: | G09G5/12 | 分类号: | G09G5/12;G06F3/14 |
代理公司: | 北京和联顺知识产权代理有限公司11621 | 代理人: | 赵宇 |
地址: | 325200 浙江省温州市瑞*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 教学 实验室 超声波 显示 系统 | ||
1.一种教学实验室用超声波显示仪系统,包括超声波发生器、显示驱动电路和LCD,其特征在于:包括MCU处理单元、显示器高压电路、键盘扫描LCD控制、PLL模块和蓝牙控制模块,所述显示器高压电路的ON/OFF为振荡器启动/停止控制信号输入端,该控制信号来自驱动板MCU,当液晶显示器由待机状态转为正常工作状态后,MCU向振荡器送出启动工作信号,振荡器接收到信号后开始工作,产生频率40~80kHz的振荡信号送入调制器;所述MCU处理单元实现多路数字信号进行采集和逻辑分析;所述键盘扫描LCD控制实现软核对LCD的数据交换,读取键盘值,以及与计算机之间的通信;所述蓝牙控制模块以Linux操作系统上的Bluez蓝牙协议栈为平台进行开发,主机应用程序采用GCC编译器进行编译,显示终端应用程序采用arm-linux-gcc编译器进行交叉编译。
2.根据权利要求1所述的教学实验室用超声波显示仪系统,其特征在于:所述PLL模块在对数字信号进行采样时,需要的时钟频率至少应是数字信号波特率的5倍,Cyclone器件的嵌入式数字PLL要求外部输入CLK信号昀低频率不能低于20MHz,可通过分频的方式得到低频CLK,通过倍频的方式得到高频CLK,也可通过倍频和分频组合得到特殊的输出频率,本设计采用25倍频和2分频,使昀高时钟频率达250MHz。
3.根据权利要求1所述的教学实验室用超声波显示仪系统,其特征在于:所述显示器高压电路在调制器内部与MCU送来的PWM亮度调整信号进行调制后,输出PWM激励脉冲信号,送往直流变换电路,使直流变换电路产生可控的直流电压,为Royer结构的驱动电路功率管供电。
4.根据权利要求1所述的教学实验室用超声波显示仪系统,其特征在于:所述显示器高压电路功率管及外围电容C1和变压器绕组L1组成自激振荡电路,产生的振荡信号经功率放大和升压变压器升压耦合,输出高频交流高压,点亮背光灯管。
5.根据权利要求1所述的教学实验室用超声波显示仪系统,其特征在于:所述显示器高压电路还包括过电流保护检测信号,所述过电流保护检测信号从串联在背光灯管上的取样电阻R上取得,输送到驱动控制IC;过电压保护检测信号从L3上取得,也输送到驱动控制IC,当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时,驱动控制IC控制调制器停止输出,从而起到保护的作用。
6.根据权利要求1所述的教学实验室用超声波显示仪系统,其特征在于:所述系统基于NiosⅡ的逻辑分析仪,采用FPGA硬件对数据采集和存储,NiosⅡ软核进行交互、控制和通信,并且可以通过LCD显示所采集数据的逻辑状态或通过RS-232接口与PC机通信,在PC上显示数据的波形并对数据长期存储。
7.根据权利要求1所述的教学实验室用超声波显示仪系统,其特征在于:所述蓝牙控制模块设计有蓝牙部分程序,所述蓝牙部分程序采用了蓝牙socket编程,通过建立蓝牙RFCOMM协议层的socket进行连接,连接建立成功之后可以调用函数recv或者read读取主机发来的数据,主机端则对应地采用函数send或者write发送数据,通信结束之后可以调用函数close结束连接,主机和显示终端蓝牙模块都有固定的蓝牙地址,主机端直接和固定蓝牙地址的显示终端设备进行连接,一台主机可以和多个显示终端进行通信,在不同的显示终端上显示图像和字符。
8.根据权利要求1所述的教学实验室用超声波显示仪系统,其特征在于:所述LCD包括LCD液晶屏部分程序,所述LCD液晶屏部分程序采用了Linux内核驱动程序的framebuffer编程接口,framebuffer为图像硬件设备提供了一种抽象化处理,允许应用程序通过定义明确的界面来访问图像硬件设备,软件无须了解任何涉及硬件底层驱动的东西,通过framebuffer,应用程序可以用mmap函数把显存映射到应用程序虚拟地址空间,将要显示的数据写入内存空间就可以在屏幕上显示出来。
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