基于单片机控制的隔离型积分电路的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机控制的隔离型积分电路，它包括积分电路，积分电路的输入端口经由线性光电隔离电路、D/A转换电路与单片机电路的信号传输端口连接，键盘显示电路的信号端口与单片机电路的键盘信号端口连接。本实用新型实现了一种具有隔离功能，且斜率和方向都可连续调节的积分电路，其可将学校中的电子技术课程的积分电路实验与单片机课程的单片机实验有效地结合起来，大大提高实验设备的利用率，使学生们通过实验来巩固前后所学的知识，满足培养学生综合设计能力的需求。
【专利说明】
基于单片机控制的隔离型积分电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种具有隔离功能、斜率和方向可调节的积分电路，属于积分电 路设计技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前在电子测量技术领域，一些信号变换器如积分电路，在波形转换、噪声抑制以 及抗干扰方面有着广泛的用途。在实际设计时，要想实现正反向连续可调的积分电路，可以 通过单片机编程来实现，但带来的问题是单片机的负担过重，这是因为单片机要处理键盘 信息，还要显示过程数据，因此单片机的实时性很难保证，且会影响到其转换器的性能。目 前比较好的办法是积分电路由硬件实现，单片机处理键盘、显示以及其它信息。但常规的积 分电路不能实现单片机电路与积分电路的隔离，在实际应用中可以看到，积分电路经常与 某个被控对象连在一起使用，也就是说单片机电路还要控制很多其它被控对象，这便会造 成一旦某一被控对象出现问题，单片机电路便会受到损害，最终导致整个系统无法正常工 作。
[0003] 如今高校的实验室建设蓬勃发展，实验设备品种繁多，但实验设备之间没有相关 性，相互彼此独立。例如当前大学里的电气专业，前期设置了电子技术课程，为同学们安排 了积分电路实验，后期则设置了单片机课程。单片机课程的实验设备的被控对象通常是数 字电路，而积分电路是电子技术课程所需的实验设备，这两种实验设备分布在不同的实验 室，可见电子技术课程与单片机课程没有很好地进行衔接设置，这会大大降低设备的利用 率，造成严重的资源浪费，使学生们不能通过实验来巩固前后所学的知识，不能满足培养学 生综合设计能力的需求，教学效果无法通过实验来得到改善与提高。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种基于单片机控制实现的，具有隔离功能且斜率和 方向可连续可调的隔离型积分电路。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
[0006] -种基于单片机控制的隔离型积分电路，其特征在于:它包括积分电路，积分电路 的输入端口经由线性光电隔离电路、D/A转换电路与单片机电路的信号传输端口连接，键盘 显示电路的信号端口与单片机电路的键盘信号端口连接。
[0007] 本实用新型的优点是：
[0008] 本实用新型实现了一种具有隔离功能，且斜率和方向都可连续调节的积分电路， 其可将学校中的电子技术课程的积分电路实验与单片机课程的单片机实验有效地结合起 来，大大提高实验设备的利用率，使学生们通过实验来巩固前后所学的知识，利用积分电路 来提高学生们的单片机编程水平和单片机电路的设计能力，满足培养学生综合设计能力的 需求。
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型的组成示意图。
[0010] 图2是线性光电隔离电路的电路示意图。
[0011] 图3是积分电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，本实用新型基于单片机控制的隔离型积分电路包括接收电压信号VI、 输出电压信号V0的积分电路50，积分电路50的输入端口经由线性光电隔离电路40、D/A转换 电路30与单片机电路10的信号传输端口连接，键盘显示电路20的信号端口与单片机电路10 的键盘信号端口连接。
[0013] 在实际设计中，键盘显示电路20可包括键盘、显示器。键盘显示电路20中的键盘用 来设定积分电路50的斜率和方向，另外，键盘显示电路20还可设有启动键、停止键。
[0014] 在实际设计中，单片机电路10包括单片机。单片机可选用型号为MEGA8的单片机芯 片。单片机用来接收键盘发送来的设定信息，进行相关运算和处理，输出控制信号来调节电 压信号VX，从而来改变积分电路50的斜率和方向，单片机的电源地线与GND1共地，另外，单 片机还用来通过显示器输出积分电路50此时的斜率和方向等信息。
[0015] 在实际设计中，D/A转换电路30用来完成数字量到模拟量的转换，其受单片机的控 制完成转换输出。当设定积分电路50为正向积分时，D/A转换电路30输出的电压信号VX在0 ~5V范围之间，当设定积分电路50为反向积分时，D/A转换电路30输出的电压信号VX在0~ 5V范围之间。
[0016] 如图2所示，线性光电隔离电路40可包括正、负电压传输电路，正、负电压传输电路 的输入端均与D/A转换电路30的输出端连接，接收电压信号VX，正电压传输电路的输出端与 第一线性光电耦合器U22的输入侧信号端连接，第一线性光电耦合器U22的输出侧信号端与 输出电路的正负输入端连接，同样，负电压传输电路的输出端与第二线性光电親合器U 2 3的 输入侧信号端连接，第二线性光电耦合器U23的输出侧信号端与输出电路的正负输入端连 接，输出电路的输出端与积分电路50的输入端连接，其中：输入正、负电压传输电路的电压 信号等于输出电路输出的电压信号。
[0017] 具体来说，线性光电隔离电路40的电路原理图如图2所示，其具有两个功能，一个 功能是实现输入等于输出，即令V1=VX，实现的条件是R20 = R24 = R21，另一个功能是实现 光电隔离。如图2,线性光电隔离电路40中的正电压传输电路包括运算放大器U20,负电压传 输电路包括运算放大器U21，输出电路包括运算放大器U24,运算放大器U20、U21和U24可选 用LM324芯片，采用双电源供电，第一、第二线性光电耦合器U22和U23可选用HCNR201芯片。 运算放大器U20和U21的电源地线与GND1共地，运算放大器U24的电源地线与GND2共地。 [00 18]当输入的电压信号VX为正电压(正向积分)时，通过运算放大器U20、第一线性光电 耦合器U22和运算放大器U24形成的通道来实现输入等于输出（V1 = VX)。当输入的电压信号 VX为负电压(反向积分)时，通过运算放大器U21、第二线性光电耦合器U23和运算放大器U24 形成的通道来实现输入等于输出(VI =VX)。
[0019] 如图3,积分电路50可包括运算放大器U3,其可选用LM324芯片，采用双电源供电， 电源地线与GND2共地，如图3所示，在此积分电路50中，运算放大器U3的正、负相输入电阻相 等，即令电阻R2 = R1。
[0020] 由图3可推出：
[0022] 又由于VX = V1，因此可知：
[0023]单片机通过D/A转换电路30调节电压信号VX的大小和正负，即可实现对线性光电 隔离电路40输出的电压信号VI的大小和正负的调节，从而可实现对积分电路50的斜率和方 向的调节，且具有隔离效果。
[0024]实验时，通过键盘输入对积分电路50预定实现的斜率和方向，然后通过编程好的 单片机接收键盘传送来的设定信息后进行相关运算和处理，使D/A转换电路30输出合适大 小和正负值的电压信号VX，从而基于具有隔离功能的线性光电隔离电路40,令最终输出的 电压信号V0使积分电路50实现预定的斜率和方向。
[0025]在实验的过程中，单片机会通过显示器实时显示设定信息以及积分电路50的相关 信息(如电压信号V0、积分电路50实现的斜率、方向信息等）。
[0026]本实用新型实现了一种具有隔离功能，且斜率和方向都可连续调节的积分电路， 其可将学校中的电子技术课程的积分电路实验与单片机课程的单片机实验有效地结合起 来，大大提高实验设备的利用率，使学生们通过实验来巩固前后所学的知识，利用积分电路 来提高学生们的单片机编程水平和单片机电路的设计能力，满足培养学生综合设计能力的 需求。
[0027]以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术 人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基 础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于单片机控制的隔离型积分电路，其特征在于:它包括积分电路，积分电路的 输入端口经由线性光电隔离电路、D/A转换电路与单片机电路的信号传输端口连接，键盘显 示电路的信号端口与单片机电路的键盘信号端口连接。2. 如权利要求1所述的基于单片机控制的隔离型积分电路，其特征在于： 所述键盘显示电路包括键盘、显示器。3. 如权利要求1所述的基于单片机控制的隔离型积分电路，其特征在于： 所述单片机电路包括单片机。4. 如权利要求1所述的基于单片机控制的隔离型积分电路，其特征在于： 所述线性光电隔离电路包括正、负电压传输电路，正电压传输电路的输出端与第一线 性光电耦合器的输入侧信号端连接，第一线性光电耦合器的输出侧信号端与输出电路的正 负输入端连接，负电压传输电路的输出端与第二线性光电耦合器的输入侧信号端连接，第 二线性光电耦合器的输出侧信号端与输出电路的正负输入端连接，其中：输入正、负电压传 输电路的电压信号等于输出电路输出的电压信号。5. 如权利要求1或4所述的基于单片机控制的隔离型积分电路，其特征在于： 所述积分电路包括运算放大器，其中:运算放大器的正、负相输入电阻相等。
【文档编号】G09B19/00GK205594935SQ201620135941
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】田文杰
【申请人】北京联合大学