8通道模拟量.docx

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8通道模拟量

微型计算机控制设计报告

成员：

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

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、AD624

1、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：

1.2.18255A芯片

〈1〉引脚图

〈2〉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

1.2.2AD1674芯片

〈1〉引脚图

〈2〉主要性能

1、逐次比较型

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：

390mW

1.2.3LF398芯片

〈1〉引脚图

〈2〉LF398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%）：

20us

9、增益误差：

0.01%

10、下降率：

3mv/s（tpy）

11、失调电压：

7mV

12、保持电容：

0.01uF

1.2.4CD4051芯片

〈1〉结构原理图

〈2〉芯片管脚图

〈3〉功能概述

CD4051低导通阻抗和很低的截止漏电流。

幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰值至20V的模拟信号。

例如，若VDD＝+5V，VSS＝0，VEE＝-13.5V，则0～5V的数字信号可控制-13.5～4.5V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＝“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。

1.2.5AD624芯片

〈1〉管脚图

〈2〉AD624主要性能

1、低噪声：

0.2µV峰峰值（0.1Hz至10Hz）

2、低增益温度系数（TC）：

5ppm（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）：

130dB（最小值，G=500至1000）

5、引脚可编程增益：

1、100、200、500、1000

6、低输入失调电压：

25µV（最大值）

7、低输入失调电压漂移：

0.25µV/°C（最大值）

8、增益带宽积：

25MHz

9、无需外部元件内部补偿

〈3〉芯片介绍

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

附录二：

系统程序

AD574PROCNEAR

MOVCX,8

MOVBL,00000000B

LEASI,BUF

NEXTCH:

MOVDX,212H

MOVAL,BL

OUTDX,AL

NOP

NOP

ORAL,01000000B

OUTDX,AL

NOP

ANDAL,10111111B

OUTDX,AL

MOVDX,210H

POLING:

INAL,DX

TESTAL,80H

JNZPOLING

MOVAL,BL

ORAL,00010000B

MOVDX,212H

OUTDX,AL

ORAL,01000000H

OUTDX,AL

MOVDX,210H

INAL,DX

ANDAL,0FH

MOVAH,AL

INCDX

INAL,DX

MOV[SI],AX

INCSI

INCSI

INCBL

LOOPNEXTCH

MOVAL,00111000B

MOVDX,212H

OUTDX,AL

RET

AD574ENDP

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.