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1、I 总体方案设计电子实践教学研究开发系统是根据电工电子实践教学的需要， 通过多方调研， 听取了我国多所大学教育专家和实验室建设专家意见， 结合人才培养的实际需求而研制成功的实践教学研究开发系统。该系统科技含量高，实用性强、应用面广，整合了电子实践课程需求的主要电路模块，综合有模拟10、 20、 80 在系统可编程技术、数字和在系统可编程技术、 单片机在系统可编程技术， 可直接将大规模集成编程芯片应用于设计过程中；有电平发生电路、发生电路、单次脉冲发生电路、 方阵键盘信号产生电路等各种辅助电路； 有译码显示电路、动态扫描电路、点阵显示电路、显示电路；还有信息存储电路、掉电保护电路、继电器和蜂鸣器
2、电路、 2232 口等输入输出电路。本系统的所有电路集成在一块电路板上， 便于携带， 使用灵活方便， 对模拟、 数字和单片机编程芯片通过计算机并行口现场编程即可使用。为现代大学生实验、综合设计、创新设计、毕业设计和研究开发提供了一个崭新的平台， 也为教师从事各类课题的研究提供了友好的平台。II 编程电路 111 编程电路系列采用跨导运算技术，以模拟电流作为主要信号参量， 以跨导运算放大器取代电压运算放大器， 以基于的有源元件取代部分无源元件。该类器件利用数模转换器按照配置数据改变的偏置电流, 从而改变其互导增益和电压放大器增益。由于在集成电路中易于改变且调整范围较大, 控制精确较高，因此该类器
3、件的参数变化范围和分辨率均可显著提高 2 。到目前为止，半导体公司已推出的在系统可编程模拟器主要有10、 20、 30 和 8081。10 编程电路内部资源有可程控的放大器，可设计各类整数、分数和小数放大器、加减法运算电路、滤波器、压控振荡器等，输入端外接信号或通过跳线接传感器的信号， 输出端与转换电路相连通过跳线； 20 编程电路内部资源有可程控的放大器、低通滤波器、模拟量比较器、等，通过跳线，模拟输入端外接信号或来至温度传感器的信号， 数字输入端可与转换电路或电平发生电路相连， 输出端也可与转换电路相连，利用此电路可以实现欠压、过压报警；温度和压力等非电量的测量和控制等课题研究； 80编程
4、电路内部资源有各类滤波器，可以用来设计各类滤波器。通过跳线实现和其它电路的连接。1121010编程电路由于 1010 属于类器件，掉电后编程进去的信息会丢失， 因此为使用方便和数据安全， 本电路模块配备了掉电保护电路。使用时， 先通过编程口对220 进行编程， 然后将对应跳线通过短路帽接通，则下次通电后就由掉电保护电路对1010 自动进行下载。用该编程电路可以开展数字电路编程方面的课题研究。11371287160编程电路与71287160编程电路相连的输入部分电路有单次脉冲产生电路、连续脉冲产生电路、电平发生电路、转换电路；输出部分电路有静态显示、动态扫描显示、电平检测电路、转换电路、继电器、
5、蜂鸣器等。用该编程电路可以开展数字电路编程方面的课题研究。114单片机编程电路输入端与 1010器件相连， 输出端与相连3本电路还留出端口以便跳线实现该编程电路与其它电路相连。用该编程电路可以开展单片机控制应用方面的课题研究。12 主要接口电路121 温度传感电路用 590 作为温度传感器件，测量温度范围为 0-150 度，调零，调满度。灵敏度 10 度 4 。温度信号可以接到通过跳线10 编程电路的 1+、 1- 输入端连接。122 下载板电路下载板电路主要有模拟下载板电路、数字下载板电路、单片机下载板电路等。通过模拟下载板电路可对10、 20、 80 模拟编程器件进行下载编程；通过数字下载
6、板电路可对220、 1010、 71287160数字编程器件进行下载编程；通过单片机下载板电路可对89515253 系列单片机进行下载编程。123 转换、转换转换将来至可编程逻辑器件的数字量转换为模拟量输出 1，再经低通滤波后的输出2。转换将来至10、 20 的模拟量通过跳线转换为数字量后提供给。转换可通过跳线外接单次负脉冲。13 辅助电路 131 电平、脉冲发生电路电平脉冲发生电路主要包括电平发生电路、单次脉冲发生电路、发生电路、 2 分频和 10 分频脉冲电路、 555 频率可调电路等5 。电平发生电路为数字编程器件提供高低电平信号， 产生的电平信号通过切换分别送到器件； 单次脉冲发生电路
7、为数字编程器件提供单次脉冲信号， 产生的单次脉冲信号通过切换分别送到器件， 按一次对应操作按钮， 发出 1 个正脉冲和负脉冲； 发生电路为数字编程器件提供 4位 2进制电平信号， 每按 1 次按钮输出加 1； 2分频和 10分频脉冲电路为数字编程器件提供2 分频脉冲信号和 10 分频脉冲信号，它们都可以通过电路板上的跳线选择不同的频率。555频率可调电路为数字编程器件提供频率可调脉冲信号。低频为 05-10 几，高频为几十- 几百，调节对应的电位器可调脉冲频率和脉冲宽度。132 电平检测电路电平检测电路的主要功能是检测数字编程器件的输出是高电平还是低电平相应的发光二极管亮否表示检测到的是电平的
8、高低。133 供电电路及指示电路供电电路主要采用能提供3 电流的开关电源，为各部分电路工作提供直流稳压电源。指示电路主要由继电器和蜂鸣器等。继电器接收来至器件的输出电平信号，用高低电平实现继电器的吸合与释放。蜂鸣器接收来至器件的输出脉冲信号，用于指示电路的工作状态。? 37? 14输出显示电路显示电路主要使用 4个 2732存储器存储文字、 波形曲线或数码信息， 这些信息必须事先通过编程器编程到存储器里， 然后通过来至器件的地址扫描将信息取出来再通过反相驱动放大送到点阵显示。由于 1 个 2732存储器有 12个地址， 3 个地址扫描， 9 个地址翻页，因此可以显示512 页。本系统用了 4
9、个存储器，如果采用 4-16 译码扫描，则用 2 个，显示页码为上述一半。静态显示部分可显示4 位， 用左边 2 位数码管显示器件的输出结果，右边 2 位数码管外用，为节省 0 资源，外接译码器。动态扫描显示部分可显示8 位， 显示来至器件的输出结果， 采用动态扫描显示是为节省0 资源。显示是用 1602 液晶显示器显示来至单片机的输出结果，可以显示数字、数码和简单的汉字。2 相关功能电路设计21 发生电路为数字编程器件提供4 位 2 进制电平信号，每按1 次按钮输出加 1。03 为按钮，按钮没有按， 1 2 相连，按钮按下， 2 3 相连，按钮触发一次， 3 端输出一个负脉冲，该负脉冲送至计
10、数器74161 的时钟端， 使计数器计数， 则每按一次按钮输出 1 个加 1 的 4 位二进制数3210，与非门用7400 组成触发器 , 起消抖作用 6 。图 2 为发生电路。22 点阵放大电路接收来至的列扫描信息 210 为节省 0 资源，外接 3-8 译码器和反相器和信息存储区 2732 的行数据信息， 显示文字、波形曲线或数码，可实现静态和动态显示效果。用 4个 411288点阵采用列扫描组成 1 个 16*16 点阵。既可显示 4 个 8*8 单元的信息， 又可显示 1 个完整的 16*16 单元的信息。编码时，列为地址，从左到右地址增大如第 1 页为 0-7 、第 2 页为 8-、
11、第 3 页为 10-17、第 4 页为 18-1 、依次类推；行为存储器输出的数据需反相编码，最上行为最高位，最下行为最低位，数据以 2位 16 进制形式出现。无论是列扫描信号还是行数据信号都必须经过放大驱动同时还反相后才能加到点阵上7 。图 3 为点阵放大电路。23 掉电保护电路由于 1010属于类器件，掉电后编程进去的信息会丢失，因此为使用方便，本电路模块配备了掉电保护电路。使用时，先通过5-编程口对 220 进行编程，然后将1-5 通过短路帽接通， 则下次通电后就由掉电保护电路对1010 自动进行下载83 应用前景本系统适用于电信、通信、电气、自动化、测控、电子仪器和数字信号处理等各类专业。使用该系统外围一般仅需配万用表、 示波器和计算机即可组成一个完整独立的研究系统。在本开发系统上可进行模拟电子技术编程、 数字电子技术、 数字编程实验，数据采集与数字信号分析处理、自动控制系统、各类滤波电路设计，文字、曲线显示等各类实验。该系统的研制成功并投入使用，为电子类学生搭建了综合实训平 台，激发学生创新思维，通过多种模式的综合训练和实践，能够切实 提高学生实践动手能力。本文作者周俊工作单位扬州大学实验室与设备管理处
