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1、微型计算机控制设计报告黄托弟自动化 0804班0806050402韩娟自动化 0804 班0806050405刘晨自动化 0804 班0806050406任迎迎自动化 0804 班0806050408成员：时间： 2011年 05 月 04日8通道模拟量输入通道摘 要：模拟量输入通道的任务是把被控对象的过程参数如温度、压 力、流量、液位、重量等模拟量信号转换成计算机可以接收的数字量 信号。模拟量输入通道是计算机测控系统、智能测量仪表以及以微处 理器为基础组成的各种产品的重要组成部分。下文依次介绍模拟量输入通道的各个组成部分信号调理、 多路模拟开关、前置放大器、采样保持器、 A/D 转换器及其接
2、口电 路与 A/D 转换模板的结构原理与功能作用。关键字： 模拟量输入通道、过称参数、8255A、AD1674、LF398、CD4051、AD6241、模拟量输入通道简介模拟量输入通道完成模拟量的采集并转换成数字量送入计算机 依据被测量和控制要求的不同，模拟量输入通道的结构形式不完全 相同。模拟量输入通道主要由多路转换开关，控制放大器，采样保 持器，A/D转换器，I/O接口电路。1.2 系统各功能模块选择方案说明：1.2.1 8255A 芯片1引脚图AUljjXIJZJZXLUjiXLH-JU耳g4XUbXUf2tXOR5AUUUJbXMUXA15rm 口0UY J0XHJ21 山jyjy *
3、19忸21岀bU怜lbV J曲11Ji2芯片介绍8255A具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。它是一 片使用单一 +5V电源的40脚双列直插式大规模集成电路。8255A的通用性强，使用灵 活，通过它 CPU 可直接与外设相连接。3引脚定义图表A. 18255A引脚定义引脚名功能连接去向数据总线（双向）CPURESET复位输入CPUCS片选信号译码电路RD读信号CPUWR写信号CPU宜。:A】端口地址CPUPA0 PA7端口 A外设PBPB7端口 B外设PC0- PC7端口 C外设Vcc.2.2AD1674芯片电源（-5V）/GND芯地/1引脚图2主要性能1、逐次比较型
4、2、三态缓冲输出3、直接与 8位或 16 位微控制器接口4、单极性或双极性模拟输入5、混合型集成电路6、具有高精度（12位）变换和搞快（8 位）转换的功能7、三组电源供电8、片内含有高精度的参考电压源9、集成度高，外围元件少10、 分辨率：12 位11、 非线性误差：0.0125%12、转换速度：35us （max）13、功耗： 390mW1.2.3 LF398 芯片1引脚图*L5玉-V-V-15V)-15V)3-20】禹強功爾田皀制富8 jIN(-)：啊一阿kA2LF398 主要性能1、反馈型采样/保持放大器2、双极型-结型场效应管工艺制造3、片内无保持电容4、在采样或保持状态具有高电源抑制
5、性能5、低输入漂移，保持状态下输入特性不变6、可与 TTL、 PMOS、 CMOS 兼容7、双电源供电、电源范围宽8、采样时间（ 10V 级，到 0.01%）： 20us9、增益误差：0.01%10、下降率：3mv/s (tpy)11 、失调电压： 7mV12、保持电容： 0.01uF1.2.4 CD4051 芯片1结构原理图01234567译码驱动电平转换2芯片管脚图图2 -3 CD40 51结构原 理图lieIE131211W91234557I8功能概述0 UT/IN JIN/CUTICD4051低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为4.520V的数字信号可控制峰值至20V的模拟信号。例如，
6、若VDD = +5V, VSS = 0, VEE = -13.5V，则05V的数字 信号可控制-13.54.5V的模拟信号。这些开关电路在整个VDD-VSS和VDD-VEE电源 范围内具有极低的静态功耗，与控制信号的逻辑状态无关。当INH输入端二“1”时， 所有的通道截止。三位二进制信号选通 8通道中的一通道，可连接该输入端至输出。1.2.5 AD624 芯片1管脚图-.INPUT1t1E+ INPUT亟314input hull rrADS24回INPUT HULL5TOP VIEW (Not to Semi日p12REFEiT-叫71D*vsB9G= 1DDG=2D0SENSEOUTPUT
7、RG1OUTPUT NULLOUTPUT NULLSHORT TORGn FDR5DD JDESIREDGAIN2AD624主要性能1、低噪声：0.2 UV峰峰值（0.1 Hz至10 Hz）2、低增益温度系数（TC）： 5 ppm （最大值，G = 1）3、低非线性度:0.001%（最大值，G = 1至200）4、高共模抑制比（CMRR）： 130 dB （最小值,G = 500至1000）5、引脚可编程增益:1、100、200、500、10006、低输入失调电压：25 UV（最大值）7、低输入失调电压漂移：0.25 UV/C（最大值）8、增益带宽积：25 MHz9、无需外部元件内部补偿3芯片
8、介绍AD624是一款高精度、低噪声仪表放大器，主要设计用于低电平传感器，包括负荷 传感器、应变计和压力传感器。它融低噪声、高增益精度、低增益温度系数和高线性度 于一体，适合用于高分辨率数据采集系统。2、模拟通道的硬件设计2.1 电路设计总流程图2.2 软件测试部分本设计所涉及到的程序较少，相对较为简单 ,所以在编写程序和调试时出现了相对较少的问题。最后经过程序的修改，一步一步的完成，最终解决了软件。附录一：系统总电路图wc-MEECEHDCSH.nM iiasIHi.iIltDB11HJUlllB1D39BIPOFfBhREF IMDBSBB3REFOUT02B1anVAS-圭*051cTEK
9、P-INH*051附录二：系统程序AD574 PROC NEARMOV CX,8MOV BL,00000000BLEA SI,BUFNEXTCH:MOVDX,212HMOVAL,BLOUTDX,ALNOPNOPORAL,01000000BOUTDX,ALNOPANDAL,10111111BOUTDX,ALMOVDX,210HPOLING: INAL,DXTESTAL,80HJNZPOLINGMOVAL,BLORAL,00010000BMOVDX,212HOUTDX,ALORAL,01000000HOUTDX,ALMOV DX,210HINAL,DXANDAL,0FHMOVAH,ALINCDXINAL,DXMOVSI,AXINCSIINCSIINCBLLOOP NEXTCHMOV MOV OUT RETAL,00111000BDX,212HDX,ALAD574 ENDP附录三：参考文献【1】黄勤微型计算机控制技术M.北京：机械工业出版社，2010.【2】张桂香计算机控制技术M.长沙：湖南大学出版社，2008.【3】蒋心怡，吴汉松，易曙光计算机控制技术M.北京：清华大学出版社，2007.【4】丁海生，丁军航，潘松峰，吴贺荣微型计算机控制技术M.北京：清华大学出 版社， 2011.
