智能仪器 输出通道及数据通信接口技术.pptx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《智能仪器 输出通道及数据通信接口技术.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智能仪器 输出通道及数据通信接口技术.pptx(36页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、4.1 智能仪器输出通道信号种类智能仪器输出通道信号种类 DC电流信号电流信号长距离传送、负载串联、长距离传送、负载串联、010mA 或或 420mA、抗干扰强、抗干扰强DC 电压信号电压信号短距离、负载并联、短距离、负载并联、05V 或或 15V越限报警越限报警比较被测量与所设定的高低限值,根据比较结果以开关量的形式驱比较被测量与所设定的高低限值,根据比较结果以开关量的形式驱动声光报警装置实现越限报警,并输出给控制设备采取措施。动声光报警装置实现越限报警,并输出给控制设备采取措施。开关量控制开关量控制某些被控对象采用位执行机构或开关式器件进行自动控制,它们某些被控对象采用位执行机构或开关式器
2、件进行自动控制,它们的动作是用于开关信号的控制的,如电磁阀、继电器、接触器等。的动作是用于开关信号的控制的,如电磁阀、继电器、接触器等。按控制的开关信号的电气接口形式分为有源和无源两类。按控制的开关信号的电气接口形式分为有源和无源两类。指示工作状态指示工作状态让上位机或操作人员了解智能仪器自动或手动、正常或故障等的工让上位机或操作人员了解智能仪器自动或手动、正常或故障等的工作状态。作状态。数字量输出信号数字量输出信号数字量的输出信号分为串行和并行两种。其中串行用于较远距离数字量的输出信号分为串行和并行两种。其中串行用于较远距离数据传输,并行传输速度快,但需要导线多一般用于近距离传输。数据传输,
3、并行传输速度快,但需要导线多一般用于近距离传输。仪器仪器1仪器仪器3仪器仪器2仪器仪器1仪器仪器2仪器仪器3IINVIN第1页/共36页4.2 DAC 工作原理及主要技术指标工作原理及主要技术指标 1DAC 工作原理工作原理VREFVo-+A RfR/2nRR/21S0S1Snd0d1dnIOUTVo=-IOUT Rf=-(d+d21+d2n)VREFRRf第2页/共36页2 DAC 转换主要技术指标转换主要技术指标 2.1 分辨率分辨率 分辨率是指输入数字量的最小有效位(分辨率是指输入数字量的最小有效位(LSB)产生一次变化时,)产生一次变化时,DAC输出输出变化的最小增量相对满刻度的百分比
4、。变化的最小增量相对满刻度的百分比。2.2 准确度准确度(线性误差线性误差)准确准确度是指度是指DAC的实际输出与理论值的最大偏差,是的实际输出与理论值的最大偏差,是DAC各种误差之和,包括各种误差之和,包括非线性误差、零点误差、增益误差和温度漂移等。非线性误差、零点误差、增益误差和温度漂移等。2.2.1 绝对精度绝对精度 常用常用LSB作为单位。作为单位。2.2.2 相对精度相对精度 表示为满刻度输出值的百分数。表示为满刻度输出值的百分数。2.3 建立时间建立时间 数字量从全数字量从全“0”变为全变为全“1”(或从全(或从全“1”变为全变为全“0”)时,)时,DAC输出输出模拟量达到终值模拟
5、量达到终值1/2 LSB误差范围之内所需要的时间。误差范围之内所需要的时间。第3页/共36页位数位数建立时间建立时间ss非线性误非线性误差差工作电工作电压压 V V基准电压基准电压 V V功耗功耗 mWmW输出输出数据数据总线总线接口接口路数路数DAC0832DAC08328 81 10.2%FSR0.2%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1AD7524AD75248 80.50.50.1%FSR0.1%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1MAX506MAX5068 86 61 LSB1 LSB+5+5或或55
6、 0 05 5或或 552525V V并行并行4 4MAX518MAX5188 86 61 LSB1 LSB+5+50 05 512.512.5V V串行串行2 2MAX503MAX503101025251 LSB1 LSB+5+52.0482.048(内)(内)1.251.25V V并行并行1 1MAX515MAX515101025251 LSB1 LSB+5+50 03 30.70.7V V串行串行1 1AD7520AD752010100.50.50.2%FSR0.2%FSR+5+5+15+15-25-25+25+252020I I并行并行1 1DAC1210DAC121012121 10
7、.1%FSR0.1%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1MAX538MAX538121225251 LSB1 LSB+5+50 03 30.70.7V V串行串行1 1 几种常用几种常用DAC芯片的技术指标芯片的技术指标第4页/共36页4.3 DAC 转换与接口转换与接口 1电流转换成电压电流转换成电压 Vo-+ADAC-+ADAC-VREF单极性输出单极性输出双极性输出双极性输出RFRFR1VOUTIOUTIOUT第5页/共36页2 DAC 芯片与微型计算机及接口芯片与微型计算机及接口 2.1 DAC位数等于位数等于CPU数据总线位数接口时的接口数据
8、总线位数接口时的接口 P1.7P1.08031DB7DB0Vef(+)Vef(-)I I0RfA-+580+5VV0第6页/共36页2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术2.2 DAC位数大于位数大于CPU数据总线位数接口时的接口数据总线位数接口时的接口 Vo-+ADAC1210Iout1Voref(+)AD 5088031P1.0P1.7DB0 DB3P2.0P2.1P2.7WRDB4 DB11BYTE1/BYTE2CSXFERWR1WR2Iout2Rfb+5V第7页/共36页2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术2.3 多通道模拟量输出多通道模拟量输出 时的时的
9、DAC接口接口8031接口接口DACDACDAC每路使用独立的每路使用独立的DAC第8页/共36页8031接口接口DAC2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术 2.3 多通道模拟量输出多通道模拟量输出 时的时的DAC接口接口模拟开关模拟开关S/HS/HS/H多路共享一个多路共享一个DAC2.4 采用单片多路采用单片多路DA芯片实现芯片实现多通道多通道模拟量输出:模拟量输出:MAX506:四路、八位四路、八位DAC芯片。芯片。第9页/共36页2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术 2.5 串行输入串行输入 DAC与与CPU接口接口 串串行行数数字字输输入入DAC的的数
10、数字字量量输输入入端端可可以以使使用用很很少少几几个个引引脚脚,从从而而使使DAC的的总总管管脚脚数数达达到到很很少少,接接口口布布线线大大为为简简化化,占占用用印印刷刷电电路路板板的的面面积积也也很很少少,而而且且是是用用于于远远距距离离传传输输。但但串串行行数数字字输输入入DAC的的不不利利在在于于接接收收数数据据较较慢慢。典典型型芯芯片片:TLC5615是是10位串行位串行DA转换器。转换器。第10页/共36页2.5 串行输入串行输入 DAC与与CPU接口接口MAX515 为低功耗、单为低功耗、单5V电源、电压输出的电源、电压输出的10位位DA转换器。转换器。2 DAC 与微型计算机接口
11、技术与微型计算机接口技术 第11页/共36页1.1 阶梯波和锯齿波阶梯波和锯齿波1 数字波形合成数字波形合成4.4 数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 DAC 输输出出的的模模拟拟电电压压或或电电流流取取决决于于DAC的的输输入入数数字字量量,利利用用程程序序的的方方法法不不断断地地给给DAC输输入入不不同同的的数数字字量量,可可以以在在DAC输输出出端得到连续变化的波形,这就是数字波形合成的基本原理。端得到连续变化的波形,这就是数字波形合成的基本原理。MOVA,#0LOOP1:MOVP1,A;输出数码到输出数码到DACADDA,#N;数码增加数码增加NCALLDELAY
12、SJMPLOOP1;循环循环END第12页/共36页1.1 阶梯波和锯齿波阶梯波和锯齿波DAP0:MOVR7,#00H;置输出初值置输出初值DAP1:MOVA,R7;数字量送数字量送AMOVP1,A;送送D/A转换转换INCR7;修改数字量修改数字量CJNER7,#255,DAP1;数字量不等于数字量不等于255,转,转DAP1AJMPDAP0;重复下一个波形重复下一个波形第13页/共36页1.2 三角波(三角波(程序有错程序有错)1数字波形形成数字波形形成 4.4 数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 DAS0:MOVR7,#80H;DAS1:MOVA,R7;MOVP1,
13、A;INCR7;CJNER7,#255,DAS1;DAS2:DECR7;MOVA,R7;MOVP1,A;CJNER7,#80H,DAS2;AJMPDAS0;第14页/共36页1.3 方波方波1数字波形生成数字波形生成 4.4 数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 LOOP4:MOVP1,#HIGH;输出高电平到数码管输出高电平到数码管DACCALLDT1;延时延时T1MOVP1,#LOW;输出低电平到数码管输出低电平到数码管DACCALLDT2;延时延时T2SJMPLOOP4;循环循环ENDT1T2第15页/共36页1.4 正弦波正弦波 1数字波形生成数字波形生成 4.4
14、数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 SIN:MOVR7,#00H;置偏移量置偏移量DAS0:MOVA,R7;MOVDPTR,#TAB;设指针设指针MOVCA,A+DPTR;取数据取数据MOVP1,A;送送D/A转换转换INCR7;修改偏移量修改偏移量CJNER7,#64,DAS0;AJMPSIN;TAB:DB80H,83H,86H,8DH,90HDB93H,96H,99H,9CH,9FH,0A2HDB0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB6FH,72H,76H,79H,7CH,80H(64个数据)第16页/共36页2 V/I 转换电路转换电路(b)取)取 ,则当,则当
15、 时,时,。第17页/共36页4.5 开关量输出开关量输出开关量输出通道的一般结构开关量输出通道的一般结构1.隔断微机与执行机构之间的电气联系防止电位差、外界电磁等干扰。隔断微机与执行机构之间的电气联系防止电位差、外界电磁等干扰。2.防止执行错误。防止执行错误。3.防止仪器自身损坏。防止仪器自身损坏。注意:所有进出智能仪器的信号线全部加隔离!注意:所有进出智能仪器的信号线全部加隔离!第18页/共36页1.1 光电耦合器件1.输出信号与输入信号电气完全隔离,抗干扰能力强,隔离电压可达几千伏以上。2.无触点,寿命长,可靠性好。3.响应速度快,易与TTL电路配合使用。4.驱动能力差。1开关量的隔离开
16、关量的隔离 光电耦合电路光电耦合电路第19页/共36页1数字输出隔离数字输出隔离 1.2 继电器隔离电路继电器隔离电路继电器驱动电路继电器驱动电路继电器触点分类继电器触点分类 电磁式继电器是一种电流通断控制大电流通断的常用开关控制器件。电磁式继电器是一种电流通断控制大电流通断的常用开关控制器件。第20页/共36页2 数字输出驱动数字输出驱动1.TTL三态门缓冲器:三态门缓冲器:74LS240、244、245,IOH=-15mA,IOL=24mA。注意:它们没注意:它们没有锁存。有锁存。2.集电极开路(集电极开路(OC)门:)门:7406、07、38,IOL=40mA,VOH=30V。可实现高压
17、输出。可实现高压输出。3.门电路外加晶体管驱动:门电路外加晶体管驱动:可实现高压大电流可实现高压大电流输出。输出。OC门输出驱动电路门输出驱动电路晶体管输出驱动电路晶体管输出驱动电路第21页/共36页2 数字输出驱动数字输出驱动2.4 达林顿晶体管阵列驱动达林顿晶体管阵列驱动 MC1416内部结构内部结构MC1416驱动七个继电器电路驱动七个继电器电路达林顿晶体管阵列驱动器芯片适用于多路开关量中功率驱动电路。达林顿晶体管阵列驱动器芯片适用于多路开关量中功率驱动电路。1.每每路路输输出出电电流流可可达达500mA,但但是是每每一一块块双双列直插芯片总的输出电流不得超过列直插芯片总的输出电流不得超
18、过2.5A。2.输出端截止时耐压可达输出端截止时耐压可达100V。3.输出端可与多种输出端可与多种TTL及及CMOS电路兼容。电路兼容。4.当当总输出电流较大时,必须加散热片。总输出电流较大时,必须加散热片。第22页/共36页3 固态继电器固态继电器 (SSR)随机型和过零型固态继电器波形图随机型和过零型固态继电器波形图固态继电器结构简图固态继电器结构简图固态继电器既有放大驱动作用,又有隔离作用,很适合于驱动大功率开关式执行固态继电器既有放大驱动作用,又有隔离作用,很适合于驱动大功率开关式执行器件。固态继电器是一种四端有源器件,其中的两端为输入控制端,功耗很小,易与器件。固态继电器是一种四端有
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能仪器 输出通道及数据通信接口技术 智能 仪器 输出 通道 数据通信 接口 技术
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内