绪 论
çµæºææ¯å°¤å
¶æ¯æ°æ§çµæºææ¯æ¯ä¸é¨å®è·µæ§å¾å¼ºçå·¥ç¨ææ¯ï¼æå¡äºåè¡åä¸ãçµåçµåææ¯æ¯çµè½çæä½³åºç¨ææ¯ä¹ä¸ãå½ä»çµæºææ¯èåäºçµæ°ãçµåãç³»ç»éæãæ§å¶ç论ãææç诸å¤å¦ç§é¢åãéç计ç®æºåé讯ææ¯åå±èæ¥çç°ä»£ä¿¡æ¯ææ¯é©å½ï¼ç»çµåçµåææ¯æä¾äºå¹¿éçåå±åæ¯ï¼åæ¶ä¹ç»çµæºæåºäºæ´é«çè¦æ±ãéçæ°æ§çµæºå¨çµåè£
ç½®ä¸çæ®é使ç¨ï¼æ®éçµæºå¨å·¥ä½æ¶äº§çç误差ï¼ä¼å½±åæ´ä¸ªç³»ç»ç精确度ãçµæºå¨ä½¿ç¨æ¶ä¼é æå¾å¤ä¸è¯åæï¼ä¸çåå½çº·çº·å¯¹çµæºäº§åæåºäºä¸åè¦æ±å¹¶å¶å®äºä¸ç³»åç产å精度æ åãåªæ满足产åæ åï¼æè½å¤è¿å
¥å¸åºãéçç»æµå
¨çåçåå±ï¼æ»¡è¶³å½é
æ åç产åæè½è·å¾è¿åºçéè¡è¯ãæ°æ§çµæºæ¯ä»80年代æçæ£çåå±èµ·æ¥çï¼æé´ç³»ç»ççµåçµåç论å¼å§å»ºç«ãè¿äºç论为å
¶åæ¥çåå±æä¾äºä¸ä¸ªè¯å¥½çåºç¡ãå¨ä»¥åçä¸æ®µæ¶é´éï¼æ°æ§çµæºææ¯æäºé¿è¶³çåå±ãä½å
¶äº§ååå¨æ°æ§ç¨åº¦è¾¾ä¸å°è¦æ±ãå辨çä¸é«ãåçå¯åº¦æ¯è¾ä½ãå¯é æ§è¾å·®ç缺ç¹ãå æ¤æ°æ§çµæºä¸»è¦çåå±æ¹åï¼æ¯é对ä¸è¿°ç¼ºç¹ä¸æå 以æ¹åãåçæºææ¯åçµå转æ¢æ¨¡åçåºç°ä¸ºç²¾ç¡®æ°æ§çµæºçåå±æä¾äºæå©çæ¡ä»¶ãæ°çåæ¢ææ¯åæ§å¶ç论çä¸æåå±ï¼åç§ç±»åä¸ç¨éæçµè·¯ãæ°åä¿¡å·å¤çå¨ä»¶çç å¶åºç¨ï¼å°90年代ï¼å·±åºç°äºæ°æ§ç²¾åº¦è¾¾å°0.05Vçæ°æ§çµæºï¼åçå¯åº¦è¾¾å°æ¯ç«æ¹è±å¯¸50Wçæ°æ§çµæºãä»ç»æä¸ï¼æ°æ§çµæºå¯åæå¨ä»¶ã主çµè·¯ä¸æ§å¶çä¸é¨åãç®åå¨çµåçµåå¨ä»¶æ¹é¢ï¼å ä¹é½ä¸ºæ纽å¼å
³è°èçµåï¼è°è精度ä¸é«ï¼èä¸ç»å¸¸è·³åï¼ä½¿ç¨éº»ç¦
æ°ååæºè½çµæºæ¨¡åæ¯éå¯¹ä¼ ç»æºè½çµæºæ¨¡åçä¸è¶³æåºçï¼æ°ååè½å¤åå°ç产è¿ç¨ä¸çä¸ç¡®å®å ç´ å人为åä¸çç¯èæ°ï¼ææå°è§£å³çµæºæ¨¡åä¸è¯¸å¦å¯é æ§ãæºè½åå产åä¸è´æ§çå·¥ç¨é®é¢ï¼æ大å°æé«ç产æçå产åçå¯ç»´æ¤æ§ã
çµæºéç¨æ°åæ§å¶ï¼å
·æ以ä¸ææ¾ä¼ç¹:
1)æäºéç¨å
è¿çæ§å¶æ¹æ³åæºè½æ§å¶çç¥ï¼ä½¿çµæºæ¨¡åçæºè½åç¨åº¦æ´é«ï¼æ§è½æ´å®ç¾ã
2)æ§å¶çµæ´»ï¼ç³»ç»å级æ¹ä¾¿ï¼çè³å¯ä»¥å¨çº¿ä¿®æ¹æ§å¶ç®æ³ï¼èä¸å¿
æ¹å¨ç¡¬ä»¶çº¿è·¯ã
3)æ§å¶ç³»ç»çå¯é æ§æé«ï¼æäºæ ååï¼å¯ä»¥é对ä¸åçç³»ç»(æä¸ååå·ç产å)ï¼éç¨ç»ä¸çæ§å¶æ¿ï¼èåªæ¯å¯¹æ§å¶è½¯ä»¶åä¸äºè°æ´å³å¯ã
4)ç³»ç»ç»´æ¤æ¹ä¾¿ï¼ä¸æ¦åºç°æ
éï¼å¯ä»¥å¾æ¹ä¾¿å°éè¿RS232æ¥å£æRS485æ¥å£æUSBæ¥å£è¿è¡è°è¯ï¼æ
éæ¥è¯¢ï¼åå²è®°å½æ¥è¯¢ï¼æ
éè¯æï¼è½¯ä»¶ä¿®å¤ï¼çè³æ§å¶åæ°çå¨çº¿ä¿®æ¹ãè°è¯;ä¹å¯ä»¥éè¿MODEMè¿ç¨æä½ã
5)ç³»ç»çä¸è´æ§å¥½ï¼ææ¬ä½ï¼ç产å¶é æ¹ä¾¿ãç±äºæ§å¶è½¯ä»¶ä¸å模æå¨ä»¶é£æ ·åå¨å·®å¼ï¼æ以ï¼å
¶ä¸è´æ§å¾å¥½ãç±äºéç¨è½¯ä»¶æ§å¶ï¼æ§å¶æ¿çä½ç§¯å°å¤§å¤§åå°ï¼ç产ææ¬ä¸éã
6)æç»æé«å¯é æ§çå¤æ¨¡åéåçµæºå¹¶èè¿è¡ç³»ç»ã为äºå¾å°é«æ§è½ç并èè¿è¡éåçµæºç³»ç»ï¼æ¯ä¸ªå¹¶èè¿è¡çéåçµæºåå
模åé½éç¨å
¨æ°ååæ§å¶ï¼æäºå¨æ¨¡åä¹é´æ´å¥½å°è¿è¡åæµæ§å¶åé讯æè
å¨æ¨¡åä¸å®ç°å¤æçåæµæ§å¶ç®æ³(ä¸éè¦é讯)ï¼ä»èå®ç°é«å¯é æ§ãé«åä½åº¦çéåçµæºå¹¶èè¿è¡ç³»ç»ã
第ä¸ç« ç³»ç»è®¾è®¡
1.1设计任å¡ä¸è¦æ±
1.1.1设计任å¡
设计ä¸å°å¾®æºæ§å¶çæ°æ§ç´æµçµåæºï¼ä¸ºçµå设å¤ä¾çµã
å¨è®¾è®¡è¿ç¨ä¸ï¼éæ©1ï½2个åå
çµè·¯ä½¿ç¨ä»¿ç软件ï¼ä¾å¦Multisim2001çï¼è¿è¡ä»¿çè°è¯ã
ç¨è®¡ç®æºç»å¶ææççµè·¯å¾åå°å·çµè·¯å¾
1.1.2设计è¦æ±
è¾åºçµåèå´0-30vï¼æ¥è¿å¼ä¸º0.1V
çµåè°æ´çSv<0.05%Vï¼
çµæµè°æ´çSi<0.03%Aï¼
纹波çµåãå³°å³°å¼<=5mAï¼
å
·æè¿æµä¿æ¤åçè·¯ä¿æ¤åè½ï¼ç¨æ°åæ¾ç¤ºè¾åºçµå
1.2æ¹æ¡çéæ©ä¸è®ºè¯
1.2.1 æ»ä½è®¾è®¡æ¹æ¡
æ ¹æ®é¢ç®è¦æ±è®¾è®¡çæ¡å¾ï¼å¦å¾1.1æ示ï¼
æ¹æ¡ä¸ï¼æ¤æ¹æ¡éç¨ä¼ ç»çè°æ´ç®¡æ¹æ¡ï¼ä¸»è¦ç¹ç¹å¨äºä½¿ç¨ä¸å¥åè¿å¶è®¡æ°å¨å®æç³»ç»çæ§å¶åè½ï¼ä¸æ¹é¢å®æçµåçè¯ç æ¾ç¤ºï¼å¦ä¸æ¹é¢å
¶è¾åºä½ä¸ºEPROM çå°åè¾å
¥ï¼èç±EPROMçè¾åºç»D/Aåæ¢åå»æ§å¶è¯¯å·®æ¾å¤§çåºåçµåï¼ä»¥æ§å¶è¾åºæ¥è¿ãå
¶æ¡å¾å¦å¾1.2æ示
å¾2.1åçæ¡å¾
å¦å¾1.2 è°æ´ç®¡æ§å¶ç稳åçµæº
æ¹æ¡äºï¼éç¨51ç³»ååçæºä½ä¸ºæ´æºçæ§å¶åå
ï¼éè¿æ¹åè¾å
¥æ°åéæ¥æ¹åè¾åºçµåå¼ï¼ä»è使è¾åºåç管çåºæçµååçååï¼é´æ¥å°æ¹åè¾åºçµåç大å°ã为äºè½å¤ä½¿ç³»ç»å
·å¤æ£æµå®é
è¾åºçµåå¼ç大å°ï¼å¯ä»¥ç»è¿ADC0809è¿è¡æ¨¡æ°è½¬æ¢ï¼é´æ¥ç¨åçæºå®æ¶å¯¹çµåè¿è¡éæ ·ï¼ç¶åè¿è¡æ°æ®å¤çåæ¾ç¤ºãéç¨è½¯ä»¶æ¹æ³æ¥è§£å³æ°æ®çé¢ç½®ä»¥åçµæµçæ¥è¿æ§å¶ï¼ä½¿ç³»ç»ç¡¬ä»¶æ´å ç®æ´ï¼åç±»åè½æäºå®ç°æ¬ç³»ç»ä»¥ç´æµçµæºä¸ºæ ¸å¿ï¼å©ç¨51ç³»ååçæºä¸ºä¸»æ§å¶å¨ï¼éè¿é®çæ¥è®¾ç½®ç´æµçµæºçè¾åºçµæµï¼è®¾ç½®æ¥è¿ç级å¯è¾¾0.1Vï¼å¹¶å¯ç±æ°ç 管æ¾ç¤ºå®é
è¾åºçµåå¼åçµå设å®å¼ãå©ç¨åçæºç¨æ§è¾åºæ°åä¿¡å·ï¼ç»è¿D/A转æ¢å¨ï¼DA0832ï¼è¾åºæ¨¡æéï¼åç»è¿è¿ç®æ¾å¤§å¨é离æ¾å¤§ï¼æ§å¶è¾åºåç管çåºæï¼éçåç管åºæçµçµæµçååèè¾åºä¸åççµåãåçæºç³»ç»è¿å
¼é¡¾å¯¹æåæºè¿è¡å®æ¶çæ§ï¼è¾åºçµåç»è¿çµæµ/çµå转ååï¼éè¿A/D转æ¢è¯çï¼å®æ¶æ模æé转å为æ°æ®éï¼ç»åçæºåæå¤çï¼ éè¿æ°æ®å½¢å¼çåé¦ç¯èï¼ä½¿çµåæ´å 稳å®ï¼ææ稳å®çåæ§çµåæºã
å¾1.3 åçæºæ§å¶ç稳åçµæº
1.2.2æ¹æ¡çæ¯è¾ä¸è®ºè¯
1.2.2.1æ°æ§é¨å
æ¹æ¡ä¸éç¨ä¸ãå°è§æ¨¡å¨ä»¶å®ç°ç³»ç»çæ°æ§é¨åï¼ä½¿ç¨çè¯çå¾å¤ï¼é ææ§å¶çµè·¯å
é¨æ¥å£ä¿¡å·ç¹çï¼ä¸é´ç¸äºå
³èå¤ï¼æå¹²æ°è½åå·®ãå¨æ¹æ¡äºä¸éç¨åçæºå®ææ´ä¸ªæ°æ§é¨åçåè½ï¼åæ¶ï¼8031ä½ä¸ºä¸ä¸ªæºè½åçå¯ç¼ç¨å¨ä»¶ï¼ä¾¿äºç³»ç»åè½çæ©å±ã
1.2.2.1è¾åºé¨å
æ¹æ¡ä¸éç¨çº¿æ§è°åçµæºï¼ä»¥æ¹åå
¶åºåçµåçæ¹å¼ä½¿è¾åºä¸ä»
å¢å /åå°ï¼è¿æ ·ä¸è½ä¸èèæ´æµæ»¤æ³¢åç纹波对è¾åºçå½±åï¼èæ¹æ¡äºä¸ä½¿ç¨è¿ç®æ¾å¤§å¨ä½å级çè¿ç®æ¾å¤§å¨ï¼ç±äºè¿ç®æ¾å¤§å¨å
·æå¾å¤§ççµæºçµåæå¶æ¯ï¼å¯ä»¥å¤§å¤§åå°è¾åºç«¯ç纹波çµåãå¨æ¹æ¡ä¸ä¸ã为æå¶çº¹æ³¢èå¨çº¿æ§è°åçµæºè¾åºç«¯å¹¶èç大çµå®¹éä½äºç³»ç»çååºé度ï¼è¿æ ·è¾åºççµåé¾ä»¥è·è¸ªå¿«åçè¾å
¥ï¼æ¹æ¡äºä¸çè¾åºçµå波形ä¸D/Aåæ¢è¾åºæ³¢å½¢ç¸åï¼ä¸å°½å¯ä»¥è¾åºç´æµçµå¹³ï¼èä¸åªè¦é¢å
çæ波形çéåæ°æ®ï¼å°±å¯ä»¥äº§çå¤ç§æ³¢å½¢è¾åºï¼ä½¿ç³»ç»éç»æä¸å®é©±å¨è½åçä¿¡å·æºã
1.2.2.3æ¾ç¤ºé¨å
æ¹æ¡ä¸ä¸çæ¾ç¤ºè¾åºæ¯å¯¹çµåçéåå¼ç´æ¥è¿è¡è¯ç æ¾ç¤ºè¾åºï¼æ¾ç¤ºå¼ä¸ºD/A转æ¢çè¾å
¥éï¼ç±äºD/A转æ¢ä¸åç驱å¨çµè·¯å¼å
¥ç误差ï¼æ¾ç¤ºå¼ä¸çµæºå®é
è¾åºå¼ä¹é´å¯è½åºç°è¾å¤§åå·®ãæ¹æ¡äºä¸éç¨ä¸ä½åçæ°åçµå表ç´æ¥å¯¹è¾åºçµåéæ ·å¹¶æ¾ç¤ºè¾åºå®é
çµåå¼ï¼ä¸æ¦ç³»ç»å·¥ä½å¼å¸¸ï¼åºç°é¢å¶å¼ä¸è¾åºå¼åå·®è¿å¤§ï¼ç¨æ·å¯ä»¥æ ¹æ®è¯¥ä¿¡æ¯äºä»¥å¤çãæ¹æ¡äºä¸è¿éç¨äºé®ç/æ¾ç¤ºå¨æ¥å£æ§å¶å¨8279ãä¸ä»
ç®åæ¥å£å¼çº¿ï¼èä¸åå°äºè½¯ä»¶å¯¹é®ç/æ¾ç¤ºå¨çæ¥è¯¢æ¶é´ï¼æé«äºCPUçå©ç¨çã
综ä¸æè¿°ï¼éæ©æ¹æ¡äºï¼ä½¿ç¨åçæºå®ç°ã
1.2.3ç³»ç»çåçæ¡å¾åçµè·¯å¾
å¾1.4 æ»ä½åçæ¡å¾
第äºç« ç³»ç»ç硬件çµè·¯è®¾è®¡
2.1çµæºé¨å
2.1.1稳åçµè·¯ç»æç»æ
稳åçµæºç±çµæºååå¨ãæ´æµçµè·¯ã滤波çµè·¯å稳åçµè·¯ç»æï¼å¦å¾2.1æ示
2.1 çµæºæ¹æ¡å波形å¾
a.æ´æµå滤波çµè·¯ï¼æ´æµä½ç¨æ¯å°äº¤æµçµåU2åæ¢æèå¨çµåU3ã滤波çµè·¯ä¸è¬ç±çµå®¹ç»æï¼å
¶ä½ç¨æ¯èå¨çµåU3ä¸ç大é¨å纹波å 以滤é¤ï¼ä»¥å¾å°è¾å¹³æ»çç´æµçµåU4ã
b.稳åçµè·¯ï¼ç±äºå¾å°çè¾åºçµåU4åè´è½½ãè¾å
¥çµ å å 温度çå½±åä¸ç¨³å®ï¼ä¸ºäºå¾å°æ´ä¸ºç¨³å®çµåæ·»å äºç¨³åçµè·¯ï¼ä»èå¾å°ç¨³å®ççµåU0ã
2.1.2çµæºè®¾è®¡
çµæºé¨åå
æ¬ï¼+5Vã 15V两大é¨åï¼
+5Vçµæºåªè¦ä¾åçæºé¨å使ç¨ï¼åçå¾å¦å¾2.2æ示
对äºæ»¤æ³¢çµå®¹çéæ©ï¼éè¦æ³¨ææ´æµç®¡çåéï¼7805çæå°å
许åéæ³¢å¨10%ï¼æ以å
许çæ大纹波çå³°å³°å¼ U=9 ï¼1-10%ï¼-1.4-5=2.76V
C= = =3600Uf
éåç滤波çµå®¹æ以éåç滤波çµå®¹C=4700Uf/16V
15Vçµæºï¼å
¶çµæºçµè·¯å¦å¾2.3æ示
å
许ççº¹æ³¢å³°å³°å¼ U=18 (1-10%)-0.7-12-U=4.9V
æè¿ä¼¼çµæµæ¾çµè®¡ç®ï¼å
C= = =1430Uf
éå滤波çµå®¹éå滤波çµå®¹C=2200uF/30V
å¾2.2åå¾2.3
2.2æ°æ§é¨å
2.2.1AT89C51åçæº
AT89C51æ¯ç¾å½ATMELå
¬å¸ç产çä½çµåï¼é«æ§è½CMOS8ä½åçæºï¼çå
å«4K bytesçå¯åå¤æ¦åçåªè¯»ç¨åºåå¨å¨(EPROM)å128 bytesçéæºæ°æ®åå¨å¨ï¼RAMï¼ï¼å¨ä»¶éç¨ATMELå
¬å¸çé«å¯åº¦ãéæ失æ§åå¨ææ¯ç产ï¼å
¼å®¹æ åMCS-51æ令系ç»ï¼çå
ç½®éç¨8ä½ä¸å¤®å¤çå¨(CPU)åFlashåå¨åå
ï¼åè½å¼ºå¤§AT89C51åçæºå¯æä¾é«æ§ä»·æ¯çåºç¨åºåï¼å¯çµæ´»åºç¨äºåç§æ§å¶é¢åãå æ¤ï¼å¨è¿éæéç¨AT89C51åçæºæ¥å®æã
主è¦æ§è½åæ°ï¼
•ä¸MCS-51产åæ令系ç»å®å
¨å
¼å®¹
•4Kåèå¯éæ¦åFlashéªååå¨å¨
•1000次æ¦åå¨æ
•å
¨éææä½ï¼0hz-24hz
•ä¸çº§å å¯ç¨åºåå¨å¨
•128x8åèå
é¨RAM
•32个å¯ç¼ç¨I/Oå£çº¿
•2个16ä½å®æ¶/计æ°å¨
•6个ä¸ææº
•å¯ç¼ç¨ä¸²è¡UARTéé
•ä½åè空é²åæçµæ¨¡å¼
AT89C51 å
å空é´
1ãå
é¨ç¨åºåå¨å¨ï¼FLASHï¼4K åèã
2ãå¤é¨ç¨åºåå¨å¨ï¼ROMï¼64K åèã
3ãå
é¨æ°æ®åå¨å¨ï¼RAMï¼256 åèã
4ãå¤é¨æ°æ®åå¨å¨ï¼RAMï¼64K åèã
2.3ä¿¡å·å¤ççµè·¯
2.3.1D/A转æ¢
çµæºè¾åºçµåèå´æ¯0-30Vï¼æ¥é¿0.1V,å
±æ300个ç¶æï¼è8ä½çD/A转æ¢åªæ256个ç¶æï¼ä¸è½æ»¡è¶³è¦æ±ï¼å æ¤æéè¦éç¨10åé¿çD/A转æ¢å¨æ¥è¾¾å°è®¾è®¡è¦æ±ã
MAX504æ¯ç±ç¾ä¿¡ï¼Maximï¼å
¬å¸ç产çä¸ç§ä½åèãçµåè¾åºå10ä½ä¸²è¡æ°/模转æ¢å¨ãMAX504æ¢å¯ç¨ï¼5Våçµæºå·¥ä½ï¼ä¹å¯ç¨Â±5Våçµæºå·¥ä½ã该çµè·¯éç¨14å¼èDIPåæSOåå°è£
ï¼å¾2示åºå®çå¼èæåï¼è¡¨1ä»ç»å®çå¼èåè½ã
å¾2.5 MAX504å°è£
å¾
表1 MAX504çå¼èåè½
å¼èåºå· å¼èå称 å¼èåè½
1 BIPOFF åææ§åç½®/å¢ççµé»ç«¯
2 DIN 串è¡æ°æ®è¾å
¥ç«¯
3 CLR/ æ¸
é¤ç«¯ï¼å¼æ¥ç½®ä½DACå¯åå¨ææä½
4 SCLK 串è¡æ¶éè¾å
¥ç«¯
5 CS/ çé端ï¼ä½çµåææ
6 DOUT 串è¡æ°æ®è¾åºç«¯
7 DGND æ°åå°
8 AGND 模æå°
9 REFIN åèçµåè¾å
¥ç«¯
10 REFOUT åèçµåè¾åºç«¯ï¼è¥ä¸ç¨åºæ¥è³VDD
11 VSS çµæºè´ç«¯
12 VOUT DAC模æè¾åºå°
13 VDD çµåè´ç«¯
14 RFB åé¦çµé»ç«¯
2.4é®çä¸æ¾ç¤ºé¨å
2.4.1æ¾ç¤ºé¨å
æ¾ç¤ºæ°æ®ä»¥ä¸²è¡æ¹å¼ä»89C51çP12å£è¾åºéå¾ç§»ä½å¯åå¨74LS164çAãB端ï¼ç¶åå°åæç并è¡æ°æ®ä»è¾åºç«¯Q0ï½Q7è¾åºï¼ä»¥æ§å¶å¼å
³ç®¡WT1ï½WT3çéçµæï¼ç¶ååå°è¾åºçLED段éç åæ¶éå¾æ°ç 管LED1ï½LED2ãä½éç ç±89C51çP14ï½P16å£è¾åºå¹¶ç»è¯ç å¨74LS138éå¾å¼å
³ç®¡Y1ï½Y8çåºæï¼ä»¥å¯¹æ°ç 管LED1ï½LED8è¿è¡ä½éæ§å¶ï¼è¿æ ·ï¼4个æ°ç 管便以100msçæ¶é´é´éè½®æµæ¾ç¤ºãç±äºäººç¼çæ®çæåºï¼è¿4个æ°ç 管çä¸å»å ä¹æ¯åæ¶æ¾ç¤ºã
2.4.2é®çé¨å
é®çæ¯ææ æ°ä¸ªæé®ç»æçå¼å
³ç©éµï¼å®æ¯ä¸ç§å»ä»·çè¾å
¥è®¾å¤ãä¸ä¸ªé®çé常å
æ¬æ°æ®é®ï¼åæ¯é®ä»¥åä¸äºåè½é®ãæä½äººåå¯ä»¥éè¿é®çå计ç®æºè¾å
¥æ°æ®ãå°åãæ令æå
¶ä»çæ§å¶å½ä»¤ï¼å®ç°ç®åç人æºå¯¹è¯ã
ç¨äºè®¡ç®æºç³»ç»çé®çé常æ两ç§ï¼ä¸ç±»æ¯ç¼ç é®çï¼å³é®çä¸éåé®çè¯å«æä¸ç¨ç¡¬ä»¶è¯å«ãå¦ä¸ç±»æ¯éç¼ç é®çï¼å³é®çä¸é®å
¥åéåé®çè¯å«ç±è½¯ä»¶å®ç°ã
é®çæ¥å£åºå
·æçåè½ï¼
é®æ«æåè½ï¼å³æ£æµæ¯å¦æé®æä¸
é®è¯å«åè½ï¼ç¡®å®è¢«æä¸å»ºæå¨çè¡åçä½ç½®
产çç¸åºçé®ç代ç
æ¶é¤æé®å¼¹è·³å对ä»å¤é®ä¸²é®
è¿éæè¦éç¨çæ¯éç¼ç 3x3é®çç»æï¼è½èªå¨æ¶é¤é®æå¨å½±åï¼å
·æ对æé®åæ¶æä¸çä¿æ¤ï¼è½æé®çä¿¡æ¯åå
¥å æ ï¼ä¹å¯åCPUåä¸æ请æ±ï¼å¾å°ååºåï¼ä½¿CPUè·åæé®ä¿¡æ¯ï¼è¿å¯æ¥åCPUéé´ä¿¡æ¯çæ¥è¯¢ã
对æ¯ä¸ªé®æ们é½èµäºäºç¹å®çåè½ï¼
0------æ¯æé®ä¸æ¬¡å¢å 10V
1------æ¯æé®ä¸æ¬¡åå°10V
2------æ¯æé®ä¸æ¬¡å¢å 1V 0 1 2
3------æ¯æé®ä¸æ¬¡åå°1V 3 4 5
4------æ¯æé®ä¸æ¬¡å¢å 0.1V 6 7 8
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2.5è¾åºçµè·¯
2.5.1稳åè¾åºé¨å
è¿é¨åå°æ°æ§é¨åéæ¥ççµåæ§å¶å转æ¢æ稳å®çµåè¾åºï¼çµè·¯ä¸»è¦ç±D/A转æ¢ã稳åè¾åºãè¿æµä¿æ¤æ示å延æ¶å¯å¨çå é¨åç»æï¼çµè·¯å¾å¦å¾ æ示
çµåè¾åºèå´ä¸º0-29.9Vï¼æ¥é¿0.1Vï¼å
±æ300ç§ç¶æï¼æ以ä¸é¢æå°éç¨10ä½D/A转æ¢å¨MAX504ã设计ä¸ç¨ä¸¤ä¸ªçµåæ§å¶å代表0.1Vï¼å½çµåæ§å¶èªä»0ï¼2ï¼4•••å°598æ¶ï¼çµæºè¾åºçµå为0.0ï¼0.1ï¼0.2•••å°29.9Vãå½MAX504åºåçµåéç¨+15Væ¶ï¼D/A转æ¢çµè·¯æ»¡å¹
ï¼è¾åºä¸º15.0Vï¼çµåæ§å¶å为1023æ¶ï¼ãç±äºä¸çºªæ大ç¨å°çµåæ§å¶å598 ï¼å æ¤D/A转æ¢é¨åæ大è¾åºçµå
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D/A转æ¢é¨åè¾åºççµåä½ä¸ºç¨³åè¾åºçµè·¯çåèçµåã稳åè¾åºçµè·¯çè¾åºä¸åèçµåææ¯ä¾ï¼èå´æ¯0-29.9Vï¼ç¨³åè¾åºé¨åéç¨å
¸åç串èåé¦ç¨³åçµè·¯ï¼ä¹å¯ä»¥è®¤ä¸ºæ¯ä»¥åèçµåä½ä¸ºè¾å
¥çç´æµåçæ¾å¤§å¨ãè¿é¨åçµè·¯ä¸»è¦æè¿æ¾U3Aåä¸æ管T1ãT2ææï¼T2æ¶å¤§åçä¸æ管ãD/A转æ¢çµè·¯è¾åºççµåV1æ¥å°è¿æ¾U3Açåç¸ç«¯ï¼ç¨³åçµæºçè¾åºç»R5ãRW3åR6ç»æçåæ ·çµè·¯åååéå°è¿æ¾U3Açåç¸ç«¯ï¼ç»è¿æ¾æ¯è¾æ¾å¤§åï¼é©±å¨ç±T1åT2ç»æçå¤åè°æ´ç®¡ãå½çµè·¯å¹³è¡¡æ¶ï¼D/Aè¾åºçµåV1ä¸åæ ·çµåV2ç¸çï¼R5=500Ω,R6=340Ω,51Ωçµä½å¨RW3è°å¨ä¸é´ä½ç½®ï¼è®¾ç¨³åçµæºè¾åºçµå为VOUTï¼å
V2=[(R6+51/2)/(R5+R6+51)]* VOUT
=[(340+25.5)/(500+340+51)]* VOUT
=0.294VOUT
å 为 V1=V2
VOUT=V1/0.294=3.4V1
æ以 VOUT=3.4V1=3.4*8.79V=29.9V
2.5.2è¾åºçµåæ¾ç¤ºçµè·¯
为äºå®ç°è¾åºçµåçå®æ¶çæ§ï¼ä½¿ç¨ICL7107ææ¥çæ°åçµå表对å
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¶äºä¸ºè¾åºçµåçå®æµå¼ãæ£å¸¸å·¥ä½æ¶ä¸¤è
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第ä¸ç« ç³»ç»ç软件设计
软件è¦å®ç°çåè½æ¯ï¼é®ç对åçæºè¾å
¥æ°æ®ï¼åçæºå¯¹è·å¾çæ°æ®è¿è¡å¤çï¼éå°10ä½æ°æ¨¡è½¬æ¢å¨ï¼MAX504ï¼,åéå°æ°åçµå表ï¼å®ç°æ°åé对çµåçæ§å¶ã
å¾3.1åçæºæ¨¡åæ¹æ¡å¾
3.1主æ§ç¨åº
主æ§ç¨åºé¦å
è¿è¡ç³»ç»åå§åï¼ç¶å读å
¥é¢ç½®çµåå¼ï¼è¾åºç¸åºççµåæ§å¶åï¼çå¾
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ä¸ä¸æ¬¡æé®ãæ¡å¾å¦å¾3.2æ示ã
å¾3.2 主ç¨åºæµç¨å¾ å¾3.3ä¸ææå¡ç¨åºæµç¨å¾
3.2ä¸æç¨åº
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¥ï¼å¹¶å°é®çç 读å
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3.3é®çæ¾ç¤ºç¨åº
å¾3.4é®ä¸ææµç¨å¾ å¾3.5 æ¾ç¤ºæµç¨å¾
第åç« çµè·¯æ©å±
4.1æå¶çº¹æ³¢
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¶ä¸ç¬¬ä¸é¡¹æ¯æ°åæ§å¶ç³»ç»å¿
ç¶åå¨çï¼ä¸å¯é¿å
ï¼å æ¤ï¼ä¸»è¦ä»æå¶å·¥é¢å¹²æ°åæé«è´è½½å®¹éä¸æ¥æå¶çº¹æ³¢ã
âå¨çµæºç«¯å³è¿è¡æ»¤æ³¢ãç³»ç»çå·¥é¢å¹²æ°ä¸»è¦ç±çµæºååå¨å¼å
¥ï¼å æ¤å¨çµæºç«¯è¿è¡æ»¤æ³¢å¯¹æå¶å·¥é¢å¹²æ°æ¯ååå¿
è¦åååææçãæ¬ç³»ç»ç两个çµæºé½å¨è¾åºç«¯è¿è¡äºä¸æ管ææºæ»¤æ³¢ã
4.2ä¿æ¤çµè·¯
ä¿æ¤çµè·¯ç±T3åR8ææï¼è®¾Lm为ä¿æ¤å¨ä½çµæµï¼åå½çµæºè¾åºçµæµIå¢å å°Imæ¶ï¼R8ä¸çåéIm*R8使å¾T3管导éï¼åæäºå¤å管çåºæçµæµï¼ä½¿è¾åºIä¸åå¢å ãçµè·¯ä¸Imå®ä¸º2Aï¼T3ç导éçµå为0.6Vï¼åR8=0.6V/2A=0.3Ωã
è¿æµæ¶çä¸æç³è¯·ç±è¿æ¾U3B产çãå½è¿æµåçæ¶ï¼ç¨³åæºè¾åºç»åæ ·åå¾å°ççµåV2ä½äºD/A转æ¢è¾åºçµå v1ï¼U3Aè¾åºæ£å饱åï¼ä½¿å¾U3Bçåå端çµä½åé«ï¼U3Bè¾åºä½çµå¹³ï¼äº§çä¸æç³è¯·ä¿¡å·ã
4.3延æ¶å¯å¨
5.3ç³»ç»è¯¯å·®åæ
ä»çµè·¯çåçæ¡å¾å¯ä»¥çåºï¼ç³»ç»ç主è¦è¯¯å·®æ¥æºäºä¸ä¸ªæ¹é¢ï¼
(1ï¼MAX504çéå误差 MAX504为10ä½D/A转æ¢å¨ï¼æ»¡éç¨ä¸º30Vçéå误差为1/2LMBS=(1/2)*(1/210)*30V=14.65Mvãæ满度å½ä¸åçç¸å¯¹è¯¯å·®ä¸º
ï¼1/2ï¼*ï¼1/210ï¼=0.05%
(2)åºåçµå温æ¼å¼å
¥ç误差 LM336å¨0â40OCèå´å
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