[实用新型]一种模块化电子设计教学实验箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设计教学领域，具体地说是一种模块化电子设计教学实验箱。

背景技术

现在市场上训练学生电子设计操作能力的实验箱大多实现的功能比较单一，但硬件开销、软件编程又过于复杂，且结构固定，不利于学生对于实验原理的理解和动手能力的提高。

同时，现在市场上的电子设计实验箱中包含的实验大多都只能单独进行实验，由于每个实验电压范围可能存在差异，使各个实验间不能相互联系，互相融合使用，从而导致实验箱使用范围狭窄、效率降低。

另外，由于实验箱自身结构复杂，往往整个实验箱的电路布线在一起，使得学生容易误操作而造成实验性损坏，当出现问题时，往往不利于按照模块化的方式查找出问题所在，从而造成实验箱待修数量大，资源浪费，维护费时费力。

现有的电子设计实验箱大多以单片机作为单片机模块，使得电子设计实验箱成为以单片机为主的实验箱，但随着功能实现的复杂化和元器件的多样化，实验成本不断提高。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术存在的不足之处，提供一种模块化电子设计教学实验箱，以期能优化实验箱的电路结构，降低硬件成本，并能组合各功能模块，丰富实验功能，从而使得实验箱功能更加强大。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型一种模块化电子设计教学实验箱的结构特点是包括：单片机模块、CPLD模块、放大模块、滤波模块、串行ADC模块、串行DAC模块、通信下载模块、CPLD下载模块、键盘模块、液晶显示模块、数码管显示模块和电源模块；

所述实验箱利用所述单片机模块、放大模块和键盘模块实现程控增益放大功能：

所述放大模块接收信号源，所述单片机模块利用所述键盘模块获取放大倍数后传递给所述放大模块，所述放大模块对所接收的信号源和放大倍数进行放大处理，从而实现程控增益放大功能；

所述实验箱利用所述单片机模块、滤波模块和键盘模块实现程控滤波功能：

所述滤波模块接收信号源，所述单片机模块利用所述键盘模块获取滤波参数后传递给所述滤波模块，所述滤波模块对所接收的信号源和滤波参数进行滤波处理，从而实现程控滤波功能；

所述实验箱利用所述单片机模块和液晶显示模块实现数字信号采集并显示功能：

所述单片机模块接收数字信号源产生的数字信号并传递给所述液晶显示模块，液晶显示模块对所接收的数字信号进行显示，从而实现数字信号采集并显示功能；

所述实验箱利用所述单片机模块、放大模块、滤波模块、串行ADC模块、键盘模块和液晶显示模块实现模拟信号采集并显示功能：

所述放大模块接收模拟信号源产生的模拟信号；所述单片机模块利用所述键盘模块获取放大倍数和滤波参数后分别传递给所述放大模块和滤波模块所述放大模块根据所述放大倍数对所述模拟信号进行放大处理后传递给所述滤波模块的；所述滤波模块对所接收的放大信号进行滤波处理后传递给所述串行ADC模块用于转换为数字信号；所述单片机模块将所接收的放大滤波数字信号传递给所述液晶显示模块用于显示，从而实现模拟信号显示功能；

所述实验箱利用所述单片机模块和通信下载模块实现上位机通信功能：

上位机发送数据，单片机模块通过通信下载模块与单片机模块连接接收上位机发送的数据；单片机模块接收上位机数据后通过通信下载模块将接收到的数据返回给上位机，上位机显示获得数据返回数据，从而实现上位机通信功能；

所述实验箱利用所述CPLD模块和数码管显示模块实现数字频率计数功能：

所述CPLD模块包括：有源晶振、计数器、分频器、锁存器和接口电路；所述有源晶振发送固定频率信号给所述分频器进行分频处理后传递给所述计数器进行频率计数；将所获得的计数结果传递给所述锁存器；所述CPLD模块通过所述接口电路将所述计数结果发送给所述数码管显示模块用于显示，从而实现数字频率计数功能；

所述实验箱利用所述单片机模块、CPLD模块、液晶显示模块和键盘模块实现最小系统功能：

在CPLD模块中设计外围接口电路和复位电路，所述液晶显示模块和键盘模块通过CPLD模块与单片机模块连接，单片机模块通过键盘模块获取所述复位电路的复位信号，通过液晶显示模块显示所述复位信号，从而实现最小系统功能；

所述实验箱利用所述单片机模块、CPLD模块、放大模块、滤波模块、串行DAC模块和键盘模块实现正弦信号发生器功能：