个人实验室系统集成装置

摘要

本发明公开了一种个人实验室系统集成装置，该装置包括电源(1)，主板(2)，驱动板(3)，试验接口(4)和操作面板(5)。其中电源(1)为系统提供电源；主板(2)运行操作系统和测试程序执行，输出多路基准电压，对多路输入电压测量，IO和通讯控制；驱动板(3)实现主板输入、输出信号的驱动；试验接口(4)是该装置连接试验对象的信号接口；操作面板(5)显示交互界面和提供按键操作；PC通讯接口(6)提供PC与该装置的数据交换接口。该装置在PC或面板控制下，实现多通道独立可调电压输出、实时电流测量、多通道独立可调电流源、多通道独立电压输入检测、电平可调的数字IO、产生PWM信号、实现I2C、SPI通讯协议。

主权项

一种个人实验室系统集成装置，其包括电源，与电源相连的主板和驱动板，其特征在于，该个人实验室系统集成装置还包括：电压输出模块，用于输出多通道独立可调的电压；实时电流测量模块，用于在输出电压的同时测量电压通道流过的电流；电流源模块，用于输出多通道电流独立可调的电流源；电压输入检测模块，用于测量多路外接输入电压；数字IO电平转换模块，用于实现数字IO输入和输出的电平转换；通讯协议控制模块，用于实现多种通讯协议的收发，其中，输出多通道独立可调的电压，该个人实验室系统集成装置主板上设有CPU和FPGA，其中CPU接收输出电压的指令并将其转换成控制指令，该控制指令被传递至FPGA，FPGA根据该控制指令产生DAC转换控制时序，输出模拟电压，该模拟电压经电压、电流放大驱动模块驱动后，再经过过电流保护和电流检测模块，通过驱动板上的实验接口电压输出端输出，该驱动板还包括多个电流源输出通道，CPU接收电流源输出电流的指令，计算出相应的控制量，并将其转换成控制指令，该控制指令被传递至FPGA，FPGA根据该控制指令产生D/A转换器控制时序，经DAC输出模拟控制电压值，该模拟控制电压值输入驱动板上的电流源驱动模块，该电流源驱动模块将该模拟控制电压值转换成电流源，通过驱动板上的电流源输出接口输出。