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摘 要：本文从仪器仪表应用领域对温控的需求方面出发，设计了具有高精度、低温漂的16位ad转换电路。模拟输入电压为0 - 100 mv，通过精准的放大和偏置后送给ad652进行v /f变换，转换出来的频率信号由cpld进行测量，结果送交控制器，产生16位ad转换结果。同时系统可提供0 - 100 mv连续可调的高精度测试用基准源。 随着科技的飞速发展、高分辨率的数模混合电路的应用不断深入，电路设计日趋复杂，精度越来越高，所以高精度ad转换电路的设计就成了仪器仪表及各种测量控制系统的难点。本系统来源于仪器仪表的温控系统设计，采用高精度、低温漂的优质模拟、数字器件，辅以52系列单片机为控制器，以复杂可编程逻辑器件cpld (comp lex programmable array logic)为频率测试的硬件平台，实现了高分辨率、低线性误差的ad转换器的设计。通过本设计掌握高精度、低漂移的高端ad转换器的设计方法， cpld的设计，以及52系列单片机的硬件设计及软件编程。 1 系统功能及结构 系统主要目的是设计一个16位的vfc式ad转换器，利用积分原理，将输入电压(或电流)
断服务程序接收电磁传感器和压差传感器输出的电信号，然后a/d转换装置和i/f转换器将它转换成数字量后送至微机系统；按一定的计算公式进行数椐处理，并按调整后的曲线进行修正，以得到船舶的速度，再根据时间间隔的大小进行数值积分来求得航程。计算机将求得的航速信息以适当的形式通过各相应的接口电路送到各用户和分显示器，完成航速航程的显示。计算机系统中的eeprom可以永久性地保存诸如累计航程、累计工作时间、速度调整参数等结果。1.3 主要芯片及其系统功能简介本系统中主要采用了at89c55、icl7109和ad652等芯片，简介如下：1.3.1 at89c55at89c55芯片是由atmel公司推出的51系列8位单片机。片内主要有20kflash存储器、256字节片内ram，4个8位的双向可寻址i/o口，1个全双工uart(通用异步接收发送器)的串行接口、3个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。本系统中利用了at89c55丰富的20k闪存资源永久保存测量中累计航程、累计工作时间等关键结果，并利用了其定时器计数器及中断嵌套结构实现双传感器的数据采集。在本系统中，t
电到两倍的ui峰值，同时ui的峰值加上c1的电压对c2充电，通过vd2被电流ivd2充电，c2电压达到2ui。如此正负反复下去，充电的最终结果是c2～c8两端电压几乎达到2ui，极性为左负右正；c10～c16两端电压也达到2ui，极性为左正右负。该设计将c16右端接地，将c7右端做为高压输出端，输出电压为正负倍压的绝对值之和，得到80 kv高压。而脉动系数为其矢量之和，正负脉动值相互抵消因而系统输出纹波很小。 3．2 高压电源的控制电路 图3为dsp控制电路示意图。a／d转换模块采用ad652芯片将由分压器采集的电压信号转换成频率信号，通过光纤传给dsp进行计算。dsp通过计脉冲个数的方式计算采集电压值，对采集的电压进行简单数字滤波处理，防止引入干扰。然后以此电压为依据用数字pi控制策略计算前后桥臂的相位差，通过pwm输出控制信号，同时将采集的电压通过显示器显示。电源的运行状况和输出电压通过键盘来控制。送至逆变环节和buck电路的驱动信号必须经过驱动保护电路，其目的是一方面将5路驱动信号隔离并滤波放大，另一方面当逆变环节和buck电路产生过流短路或温度过高等故障时，能够及时产生可靠的
引脚先连在一起都接到cpld 的引脚，用 来启动采样保持。 1.2 系统信号可编程增益放大电路 在本系统中由于陀螺仪的动态输出范围很宽，为了提高系统的分辨率，通常的做法是增 加量化位数。然而普通的高位a／d 在转换精度和速度上总是难以兼顾，因此有必要设计低 成本的大动态范围高速数据采集器。我们可以采用可编程放大器（pga）先将陀螺仪信号根 据要求自动调整到合适a／d 转换的最佳输入范围，然后再进行a／d 转换这样可有效保证在 小信号输入时的转换精度，扩大了采集系统的动态范围。 ad652 是美国模拟器件公司生产的一种单端可编程增益放大器，其数字化可编程二进制 增益从l、2、4、8 到l6，两片级联后可实现二进制增益到32、64、128、256。ad652 内部 包括调漂移bifet 放大器、激光晶片平衡电阻网络、jfet 模拟开关和ttl 兼容的增益编码 锁存器。 本系统采用了两片ad526 它们级联后可实现二进制增益l、2、4、8、16、32、64、128、 256，以满足系统的宽动态范围。 1.3 系统信号a/d 转换电路 陀螺仪和加速度计信号共有6 路，还有其
，才能准确地实时检测汽车运行的有关状态，并将这些状态转换成电信号供给单片机处理。 2.3 信号检测 汽车传感器输出信号一般为电压、电阻、脉冲信号及开关量等，下面分别介绍这些信号的检测方法。 2.3.1 电压信号 为了提高抗干扰能力和检测精度，先将电压信号经信号调理电路变换为0～5v的标准信号，再经v/f变换转换为脉冲量，经光耦隔离后通过c8051f005单片机的pca阵列计数处理。v／f转换器的应用电路如图2所示，其中，将有源时钟振荡器输出的3mhz脉冲信号经74hc393四分频后作为ad652的外部时钟源。 2.3 .2 电阻信号 电阻信号先经惠斯通电桥转换为0~5v的标准信号，再经v／f变换转换为脉冲量，经光耦隔离，最后通过c8051f005单片机的pca阵列计数处理。 2.3.3 脉冲信号 经光耦隔离后的脉冲信号直接通过c8051f005单片机的pca阵列计数处理。 2.3.4 开关信号 开关量采集原理图如图3所示。当刹车和转向灯等工作状态发生改变时，其辅助接点将接通yx回路的+12v电源，此时光耦导通，其输出状态发生改变，在单片机定时中断服务程序内通过i／o
全标度频率(高达2MHz)设定由外部系统时钟；极低的线性误差；(0.005%最大值在1MHz FS，0.02%最大值在2MHz FS)无决定性的所需外部元件；精确的5V参考电压；低漂移(25×10－6℃最大值)；双或单电源运行；电压或电流输入；MIL-STD 883兼容版本
序接收电磁传感器和压差传感器输出的电信号，然后a/d转换装置和i/f转换器将它转换成数字量后送至微机系统；按一定的计算公式进行数椐处理，并按调整后的曲线进行修正，以得到船舶的速度，再根据时间间隔的大小进行数值积分来求得航程。计算机将求得的航速信息以适当的形式通过各相应的接口电路送到各用户和分显示器，完成航速航程的显示。计算机系统中的eeprom可以永久性地保存诸如累计航程、累计工作时间、速度调整参数等结果。 1.3 主要芯片及其系统功能简介 本系统中主要采用了at89c55、icl7109和ad652等芯片，简介如下： 1.3.1 at89c55 at89c55芯片是由atmel公司推出的51系列8位单片机。片内主要有20kflash存储器、256字节片内ram，4个8位的双向可寻址i/o口，1个全双工uart(通用异步接收发送器)的串行接口、3个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。本系统中利用了at89c55丰富的20k闪存资源永久保存测量中累计航程、累计工作时间等关键结果，并利用了其定时器计数器及中断嵌套结构实现双传感器的数据采集。 在
服务程序接收电磁传感器和压差传感器输出的电信号，然后a/d转换装置和i/f转换器将它转换成数字量后送至微机系统；按一定的计算公式进行数椐处理，并按调整后的曲线进行修正，以得到船舶的速度，再根据时间间隔的大小进行数值积分来求得航程。计算机将求得的航速信息以适当的形式通过各相应的接口电路送到各用户和分显示器，完成航速航程的显示。计算机系统中的eeprom可以永久性地保存诸如累计航程、累计工作时间、速度调整参数等结果。1.3主要芯片及其系统功能简介 本系统中主要采用了at89c55、icl7109和ad652等芯片，简介如下：1.3.1at89c55 at89c55芯片是由atmel公司推出的51系列8位单片机。片内主要有20kflash存储器、256字节片内ram，4个8位的双向可寻址i/o口，1个全双工uart(通用异步接收发送器)的串行接口、3个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。本系统中利用了at89c55丰富的20k闪存资源永久保存测量中累计航程、累计工作时间等关键结果，并利用了其定时器计数器及中断嵌套结构实现双传感器的数据采集。 在本系统
务程序接收电磁传感器和压差传感器输出的电信号，然后a/d转换装置和i/f转换器将它转换成数字量后送至微机系统；按一定的计算公式进行数椐处理，并按调整后的曲线进行修正，以得到船舶的速度，再根据时间间隔的大小进行数值积分来求得航程。计算机将求得的航速信息以适当的形式通过各相应的接口电路送到各用户和分显示器，完成航速航程的显示。计算机系统中的eeprom可以永久性地保存诸如累计航程、累计工作时间、速度调整参数等结果。 1.3 主要芯片及其系统功能简介 本系统中主要采用了at89c55、icl7109和ad652等芯片，简介如下： 1.3.1 at89c55 at89c55芯片是由atmel公司推出的51系列8位单片机。片内主要有20kflash存储器、256字节片内ram，4个8位的双向可寻址i/o口，1个全双工uart(通用异步接收发送器)的串行接口、3个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构，以及一个片内振荡器和时钟电路。本系统中利用了at89c55丰富的20k闪存资源永久保存测量中累计航程、累计工作时间等关键结果，并利用了其定时器计数器及中断嵌套结构实现双传感器的数据采集。 在本系统中
我的目的是 用压频变换ad652后将检测到的电压转换成频率，然后用计数器计数，dsp在固定的时间通过中断来读取计数值，从而得到电压值，再通过运算后得到控制信号。这种情况下，不知到那个更合适。 其实dsp也可以直接来计数，但是精度高点实时性就差些（当然ad652跟直接用ad还是没的比，但这是人家的要求），时间短点精度就不够，所以打算用个计数器，实在不行还得用8253/4了 * - 本贴最后修改时间：2006-6-26 17:32:02 修改者：zxd_001
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