Для измерения напряжения используется АЦП. Выбирается восьмиразрядная АЦП КР572ПВ3 с параметрами:
входное напряжение, В 10;
напряжение питания, В 5.0;
выходное напряжение низкого уровня, В 0.8;
выходное напряжение высокого уровня, В 4.0;
опорное напряжение, В -10;
напряжение смещения нуля, мВ 50;
ток потребления, мА 4.
Рисунок 4.6 - Типовая схема включения АЦП КР572ПВ3 с внутренним генератором тактовых импульсов
Для поочередного подключения напряжений положительной и отрицательной полярности, необходим управляемый коммутатор. Выбираем коммутатор тока К564КТ3 с параметрами:
напряжение питания, В 12В;
максимальное напряжение коммутации, В 12;
максимальный ток коммутации, мА 10;
управляющее напряжение низкого уровня, В 0.8;
управляющее напряжение высокого уровня, В 2.2.
Так как измерение и коммутация выполняется только положительного напряжения, необходимо напряжение отрицательной полярности преобразовать в положительную такого же уровня. Для этого используем свободный операционный усилитель микросхемы КР1401УД2 (пункт 4.4.1).
Рисунок 4.7 - Схема инвертирующего усилителя
Коэффициент передачи:
Для единичного коэффициента передачи необходимо, чтобы сопротивления резисторов R1 и R2 (Рисунок 4.7) были равны. Принимаются сопротивления резисторов R1 = R2 =10кОм.
Для управления транзисторными ключами необходимы две четырех разрядные шины данных. Для считывания информации с АЦП необходима восьми разрядная шина данных и один разряд для управления АЦП. Также необходимо два разряда для управления коммутатором. И работу всех устройств необходимо согласовать с портом компьютера. Обеспечить выполнение данных задач можно при помощи микроконтроллера КМ1816ВЕ51. Назначение выводов микроконтроллера приведено на рисунке 4.8. Тогда окончательно схема измерения и управления напряжением будет иметь вид рисунок 4.9.
Рисунок 4.8 - Наименование выводов МК51
Рисунок 4.9 - Схема измерения и управления напряжением
Для нормальной работы АЦП необходимо задать опорное напряжение Uоп = - 10В. Но так как имеется Uп = -12В, то необходим делитель. Задается ток делителя 10мкА, тогда:
Выбираются типовые значения сопротивления Rд1 = 20 кОм, Rд2 = 100 кОм.
Текст программы для микроконтроллера на языке асемблер.
ORG 00h
SJMP Start
Start: MOV A,# F0h
MOV P1, A
SET P2.3,#0
SET P2.0,#1
M1: JB P3.7, M1
IN A, P3.0
M2: SET P2.1
CLR P2.0
MUV A, P0
M3: MOV P3.1, A
SET P3.6
JB P3.7, M3
CLR P2.1
SET P2.0
SET P2.2
CLR P2.0
MUV A, P0
M4: MOV P3.1, A
SET P3.6
JB P3.7, M3
CLR P2.2
SET P2.0
SJMP M2
Текст программы для последовательного порта ПК на языке асемблер
ORG 00hStart
Start: MOV A,# 00h 09H “ Введите напряжение отрицательной полярности”
INT 02HA, AL
RLC AAA
RLC A 09H “ Введите напряжение положительной полярности”
INT 02HALA, AL
OUT COM1, ARW,#1: JB RD, M1COM1RW,#1A, 32h AH, A
INT 09H “ Напряжение положительной полярности, мВ”
INT 0AH: JB RD, M2COM1RW,#1A, 32h
MOV AH, A
INT 09H “ Напряжение отрицательной полярности, мВ”
INT 0AH
SJMP M1
Советуем почитать:
Программная и аппаратная часть автоматизированной сигнализации по GSM каналу Современные технологии позволяю создавать системы, заблаговременно предупреждающие о наступлении или приближении некоторого события. Широкое разнообразие жизненных ситуаций поднимает пр ...
Методы и средства передачи информации в новых устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики Классификация линий передачи по назначению – Локальные шины контроллеров (ISA, PCI, VME), – Цифровые промышленные сети (RS-485, RS-422, CAN, PROFIBAS, IL-BAS, Fo ...
Расчет телекоммуникационной сети ГТС малой емкости Актуальность проблемы в настоящее время развития телекоммуникаций происходит в направлении создания рынка телекоммуникационных услуг, внедрения новых телекоммуникационных технологий, их ...