[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

摘要

本发明公开了一种基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置，包括PLC、嵌入式实时仿真器、操控组件、功能组件和电源；嵌入式实时仿真器包括STM32系统、TL431芯片、TLC5615芯片、LM324芯片；PLC控制器采集嵌入式实时仿真器模拟输出的管路压力信号，并向嵌入式实时仿真器输出的频率信号；所述操控组件包括不锈钢面板、指示灯、组合开关、四个按钮和带灯蜂鸣器；功能组件包括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；所述电源为开关电源。本发明具有安全可靠、便携方便、经济实用的特点，可以广泛应用于教学领域。

主权项

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。