Программа Сервисный Центр
0

Прецизионная адаптивная система сбора аналоговых данных с интерфейсом USB. Часть 2


Часть 1Конфигурируемые аналоговые порты позволяют подключать к микроконтроллеру различные типы датчиков посредством трехконтактных разъемов, каждый из которых имеет «землю». На один из разъемов выводится питание 3.3 В, на другой – опорное напряжение, номинальное значение которого равно 2.5 В (см. функциональную схему на Рисунке 4. Центральные выводы двух разъемов X1 и X2 подключены к мультиплексору аналоговых входов микроконтроллера. При таком решении мы можем измерять два несимметричных напряжения или же использовать эти разъемы для измерений дифференциального сигнала. Оба входа имеют индивидуальные подтягивающие резисторы R10, R11, R14 и R15.
Прецизионная адаптивная система сбора аналоговых данных с интерфейсом USB. Часть 2
Рисунок 4. Вы можете создать два конфигурируемых аналоговых порта, которые позволят подключать к ним множество типов датчиков.
В соответствии с функциональной схемой, аналоговый порт будет иметь вид, изображенный на Рисунке 5. Операционный усилитель IC4OPA350UA играет роль буфера опорного напряжения.
Прецизионная адаптивная система сбора аналоговых данных с интерфейсом USB. Часть 2
Рисунок 5. Буфер опорного напряжения микроконтроллера на операционном усилителе и ключи для конфигурирования аналоговых портов.
Такая архитектура входных аналоговых портов позволяет подключать множество типов датчиков. Например, вы сможете подключить термистор или фоторезистор между «землей» и входом, включив подтягивающий резистор, чтобы получить, делитель напряжения. АЦП микроконтроллера преобразует выходное напряжение этого делителя в цифровое значение (Рисунок 6a).
Прецизионная адаптивная система сбора аналоговых данных с интерфейсом USB. Часть 2
Рисунок 6. Входные аналоговые порты могут быть сконфигурированы для работы с резистивными датчиками (а) и датчиками с токовым выходом (б).
Такое решение также позволяет проводить измерения соотношений, т.к. АЦП и делитель напряжения используют одно опорное напряжение. Датчики с токовым выходом также можно подключать к аналоговому порту, аналогично тому, как подключается фотодиод – непосредственно между «землей» и входом АЦП, включив резистор, подтягивающий потенциал к «земле» (Рисунок 6б).АЦП с высоким разрешением и усилителем с программируемым коэффициентом усиления позволяет подключать термопарами непосредственно ко входу (Рисунок 7). Необходимое смещение достигается включением двух подтягивающих резисторов на один канал. Также непосредственно к аналоговым портам можно подключать датчики на основе резистивных мостов, например тензодатчики и датчики давления. При подключении таковых необходимо отключить все подтягивающие резисторы, а АЦП перевести в режим дифференциальных измерений. При отключенных подтягивающих резисторах возможно также подключение к аналоговым портам потенциометров и датчиков Холла, например SS49E.
Прецизионная адаптивная система сбора аналоговых данных с интерфейсом USB. Часть 2
Рисунок 7. Входные аналоговые порты могут быть сконфигурированы для работы с резистивными датчиками (а) и датчиками с токовым выходом (б).
При непосредственном подключении различных датчиков к входным аналоговым портам необходимо принимать во внимание их импеданс и диапазон сигналов. В некоторых случаях потребуется применение схем фильтрации и шумоподавления. Возможно, придется добавлять внешние буферные усилители или более точный источник опорного напряжения. Наличие опорного напряжения и питания 3.3 В на аналоговых портах позволяют это реализовать. Для подачи на датчики произвольных напряжений можно использовать выходы ЦАП микроконтроллера, сигналы которого выведены на разъем J1 (Часть 1, Рисунок 2).Двухсторонняя печатная плата для рассмотренного адаптера выполнена достаточно компактной. На нижней стороне платы расположено несколько пассивных компонентов (Рисунок 8).
Прецизионная адаптивная система сбора аналоговых данных с интерфейсом USB. Часть 2

Прецизионная адаптивная система сбора аналоговых данных с интерфейсом USB. Часть 2
Рисунок 8. Вся конструкция получается достаточно компактной – модуль размещается в корпусе 60 × 35 мм.
Программа микроконтроллера создана в интегрированной среде разработки Silicon Labs IDE с использованием компилятора CDCC. Программное обеспечение для ПК написано в среде LabVIEW – это среда разработки и платформа для выполнения программ, созданных на графическом языке программирования «G» фирмы National Instruments. LabVIEW используется в системах сбора и обработки данных, а также для управления техническими объектами и технологическими процессами.ЗагрузкиПринципиальная схема, печатная плата (Eagle) и CAM-файлы (drill, Gerber) – скачать
Программное обеспечение для микроконтроллера (исходный код, hex-файл, конфигурационный файл) – скачать
Программное обеспечение для ПК (установщик USB драйвера, пример и библиотека для LabVIEW) – скачатьДополнительные материалы:Сигма-дельта АЦП микроконтроллера C8051F35x. Руководство пользователя, Silicon Laboratories (англ.)
 Нормирование сигналов для АЦП высокого разрешения, Analog Devices (англ.)

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"