單片機輸入電路設(shè)計-展示頁
2025-01-25 18:53本頁面
【正文】 念 （ 2）采樣頻率 (推薦 )工業(yè)過程變量采樣周期： ? 流量 ≤ ? 壓力 ≤ 1s ? 液位 ≤ 2s ? 溫度 ≤ 5s 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 二、模擬量輸入接口技術(shù) 基本概念 （ 3）數(shù)據(jù)采集通道 :由兩部分組成：一是信號的濾波、放大、采樣、保持、轉(zhuǎn)換部分；二是單片機及其接口部分；如圖所示。 在工程上采樣頻率應(yīng)取被采樣信號所含最高頻率的 K倍，通常 K≥10 ～ 20。 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 二、模擬量輸入接口技術(shù) 基本概念 （ 2）采樣頻率 。類似于從總體中抽樣研究分布，故稱采樣。 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 數(shù)字量輸入通道 （ 2）脈沖計數(shù)電路 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 二、模擬量輸入接口技術(shù) 基本概念 （ 1）采樣 :（數(shù)字）數(shù)據(jù)采集包含模擬信號量化過程 。 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 數(shù)字量輸入通道 （ 1）開關(guān)輸入電路 ?典型的開關(guān)量輸入信號調(diào)理電路如圖 4所示。 4）反電壓保護(hù)： 串聯(lián)一個二極管防止反極性電壓輸入。 2） RC濾波： 用 RC濾波器濾出高頻干擾。 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 數(shù)字量輸入通道 （ 1）開關(guān)輸入電路 ?凡在電路中起到通、斷作用的各種按鈕、觸點、開關(guān)，其端子引出均統(tǒng)稱為開關(guān)信號。 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 光電耦合隔離器 ? 光電耦合隔離器按其輸出級不同可分為三極管型、單向晶閘管型、雙向晶閘管型等幾種，如圖 1所示。博士學(xué)位論文答辯 單片機基礎(chǔ)知識與科技創(chuàng)新 2022年 10月 主講人：王福忠 教授 電 話： 13608631295 河南理工大學(xué) 本章內(nèi)容 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 大賽典型競賽題目分析 單片機基礎(chǔ)知識與科技創(chuàng)新 電源電路設(shè)計 輸入通道電路設(shè)計 輸出通道電路設(shè)計 人機接口電路設(shè)計 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 二、模擬量輸入輸出接口技術(shù) 是單片機與測控對象相連的部分，是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的 輸入通道。 來自被控對象的現(xiàn)場信息按物理量的特征可分為 模擬量和數(shù)字量兩種。它們的原理是相同的，即都是通過電 光 =電這種信號轉(zhuǎn)換，利用光信號的傳送不受電磁場的干擾而完成隔離功能的。在開關(guān)輸入電路中，要考慮一下問題： 1）電平轉(zhuǎn)換： 如把現(xiàn)場的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。 3）過電壓保護(hù)： 用穩(wěn)壓管和限流電阻作過電壓保護(hù)；用穩(wěn)壓管或壓敏電阻把瞬態(tài)尖峰電壓箝位在安全電平上。 5）光電隔離： 用光耦隔離器實現(xiàn)計算機與外部的完全電隔離。 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 一、數(shù)字量輸入接口設(shè)計 數(shù)字量輸入通道 （ 2）脈沖計數(shù)電路 有些用于檢測流量、轉(zhuǎn)速的傳感器發(fā)出的是脈沖頻率信號，對于大量程可以設(shè)計一種定時計數(shù)輸入接口電路，即在一定的采樣時間內(nèi)統(tǒng)計輸入的脈沖個數(shù)，然后根據(jù)傳感器的比例系數(shù)可換算出所檢測的物理量。數(shù)字信號不僅在時間上是離散的，而且在數(shù)值上也是離散的。 ? 以一定時間間隔對連續(xù)信號進(jìn)行采樣，使連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的脈沖序列。為了不丟失被采樣信號所攜帶的信息，實時采樣的采樣頻率應(yīng)滿足采樣定理（香農(nóng)定理）的要求，當(dāng)采樣頻率不滿足采樣定理時將產(chǎn)生信號混迭現(xiàn)象，使采樣后波形中增加了額外的低頻成分，造成失真，引起誤差。還應(yīng)在 A/D轉(zhuǎn)換之前加入抗混迭模擬濾波器 AF，濾掉多余的高頻分量。 接口程序的任務(wù)為 : 對接口初始化，確定采樣通道、采樣頻率、中斷方式 ,啟動 A/D,讀取結(jié)果 ,作前期數(shù)據(jù)處理，存入指定單元等。 現(xiàn)場信號有各種各樣 ， 有電信號 ， 如電壓 、 電流 、 電磁量等；也有非電量信號 ， 如溫度 、 濕度 、 壓力 、 流量 、 位移量等 ， 對于不同物理量應(yīng)選擇相應(yīng)的傳感器 。 如果傳感器輸出的信號滿足A/D轉(zhuǎn)換要求 ， 可以省略 。 輸入通道電路設(shè)計 第四章 單片機在大學(xué)生科技創(chuàng)新活動中的應(yīng)用 二、模擬量輸入接口技術(shù)
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