基于ICL7135转换器的模拟转换显示电路的毕业设计

基于ICL7135转换器的模拟转换显示电路的毕业设计
基于ICL7135转换器的模拟转换显示电路的毕业设计

摘要:随着数字技术,特别是信息技术的飞速发展与普及,在现代控制。通信及检测等领域,为了提高系统的性能指标,对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量(如温度。压力。位移。图像等),要使计算机或数字仪表能识别。处理这些信号,必须首先将这些模拟信号转换成数字信号;而经计算机分析。处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。这样,就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路-模数和数模转换器。

ICL7135精度高、抗干扰性能好、价格低,越来越广泛地使用在一些高精度仪器仪表和测量设备中,介绍该转换器的基本原理,应用十分广泛给社会发展需求带来福音,面向未来,为社会主义现代化建设打下坚实的基础。

关键词:单片机 ICL7135A/D转换器电源和接地

目录

第一章引言 (3)

第二章 a d转换器的介绍 (4)

第三章单片机 (9)

3.1 单片机概述 (9)

3.2 单片机的基本组成 (9)

3.3 单片机的特点 (11)

3.4 单片机的应用 (12)

第四章系统硬件设计 (14)

4.1 相关知识 (14)

4.2 功能说明 (16)

4.3 硬件电路 (17)

第五章系统软件设计 (18)

5.1 系统程序 (18)

结语 (21)

参考文献 (22)

第一章引言

随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用,利用数字系统处理模拟信号的情况变得更加普遍。数字电子计算机所处理和传送的都是不连续的数字信号,而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量,模拟量经传感器转换成电信号的模拟量后,需经模/数转换变成数字信号才可输入到数字系统中进行处理和控制,因而作为把模拟电量转换成数字量输出的接口电路-A/D转换器是现实世界中模拟信号向数字信号的桥梁,是电子技术发展的关键和瓶所在。

在信息数字化时代,对数字信号的处理是非常重要的。但是,现实世界中的信号,包括声音,位置,图像,光学和电信号等都是模拟的。这就需要把模拟信号转换成数字信号。因此,可以说数模转换器是数字信号处理的基础。

当前,为了适应计算机、通讯和多媒体技术的飞速发展以及高新技术领域的数字化进程不断加快,ADC在工艺、结构、性能上都有了很大的变化,正在朝着低功耗、高速、高分辨率的方向发展。

A/D转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位和16位等。

A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。

模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。

1)输入阻抗达109Ω以上,对被测电路几乎没有影响;

2)自动校零;3)有精确的差分输入电路;

4)自动判别信号极性;

5)有超、欠压输出信号

6)采用位扫描与BCD码输出。

第二章ad转换器的介绍

将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称a/d转换器或adc,analog to digital converter);将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器(简称d/a转换器或dac,digital to analog converter);a/d转换器和d/a转换器已成为信息系统中不可缺俚慕涌诘缏贰?br> 为确保系统处理结果的精确度,a/d转换器和d/a转换器必须具有足够的转换精度;如果要实现快速变化信号的实时控制与检测,a/d与d/a转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量a/d与d/a转换器的重要技术指标。随着集成技术的发展,现已研制和生产出许多单片的和混合集成型的a/d和d/a转换器,它们具有愈来愈先进的技术指标。

A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,这些过程有的是合并进行的,例如,取样和保持,量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。

取样和保持

取样是将随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。取样过程示意图如图11.8.1所示。图(a)为取样电路结构,其中,传输门受取样信号S(t)控制,在S(t)的脉宽τ期间,传输门导通,输出信号v

(t)为输入信号v1,

O

-τ)期间,传输门关闭,输出信号v O(t)=0。电路中各信号波形如图(b)而在(T

s

所示。

图11.8.1 取样电路结构(a)

图11.8.1 取样电路中的信号波形(b)

通过分析可以看到,取样信号S(t)的频率愈高,所取得信号经低通滤波器后愈能真实地复现输入信号。但带来的问题是数据量增大,为保证有合适的取样频率,它必须满足取样定理。

取样定理:设取样信号S(t)的频率为f s,输入模拟信号v1(t)的最高频率分量的频率为f imax,则f s与f imax必须满足下面的关系f s≥2f imax,工程上一般取f

>(3~5)f imax。

s

将取样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号都需要一定时间,为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值,每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。

取样与保持过程往往是通过取样-保持电路同时完成的。取样-保持电路的原理图及输出波形如图11.8.2所示。

图11.8.2 取样-保持电路原理图

图11.8.2 取样-保持电路波形图

电路由输入放大器A1、输出放大器A2、保持电容C H和开关驱动电路组成。电路中要求A1具有很高的输入阻抗,以减少对输入信号源的影响。为使保持阶段上所存电荷不易泄放,A2也应具有较高输入阻抗,A2还应具有低的输出阻抗,C

H

这样可以提高电路的带负载能力。一般还要求电路中A V1·A V2=1。

现结合图11.8.2来分析取样-保持电路的工作原理。在t=t0时,开关S 闭合,电容被迅速充电,由于A V1·A V2=1,因此v0=v I,在t0~t1时间间隔内是取样阶段。在t=t1时刻S断开。若A2的输入阻抗为无穷大、S为理想开关,这样可认为电容C H没有放电回路,其两端电压保持为v0不变,图11.8.2(b)中t1到t2的平坦段,就是保持阶段。

取样-保持电路以由多种型号的单片集成电路产品。如双极型工艺的有AD585、AD684;混合型工艺的有AD1154、SHC76等。

量化与编码

数字信号不仅在时间上是离散的,而且在幅值上也是不连续的。任何一个数字量的大小只能是某个规定的最小数量单位的整数倍。为将模拟信号转换为数字量,在A/D转换过程中,还必须将取样-保持电路的输出电压,按某种近似方式归化到相应的离散电平上,这一转化过程称为数值量化,简称量化。量化后的数值最后还需通过编码过程用一个代码表示出来。经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。

量化过程中所取最小数量单位称为量化单位,用△表示。它是数字信号最低位为1时所对应的模拟量,即1LSB。

在量化过程中,由于取样电压不一定能被△整除,所以量化前后不可避免地存在误差,此误差称之为量化误差,用ε表示。量化误差属原理误差,它是无法消除的。A/D 转换器的位数越多,各离散电平之间的差值越小,量化误差

越小。

量化过程常采用两种近似量化方式:只舍不入量化方式和四舍五入的量化方式。

1.只舍不入量化方式

以3位A/D转换器为例,设输入信号v1的变化范围为0~8V,采用只舍不入量化方式时,取△=1V,量化中不足量化单位部分舍弃,如数值在0~1V之间的模拟电压都当作0△,用二进制数000表示,而数值在1~2V之间的模拟电压都当作1△,用二进制数001表示……这种量化方式的最大误差为△。

2.四舍五入量化方式

如采用四舍五入量化方式,则取量化单位△=8V/15,量化过程将不足半个量化单位部分舍弃,对于等于或大于半个量化单位部分按一个量化单位处理。它将数值在0~8V/15之间的模拟电压都当作0△对待,用二进制000表示,而数值在8V/15~24V/15之间的模拟电压均当作1△,用二进制数001表示等。

3.比较

采用前一种只舍不入量化方式最大量化误差│εmax│=1LSB,而采用后一种有舍有入量化方式│εmax│=1LSB/2,后者量化误差比前者小,故为多数A/D转换器所采用。

A/D转换器的种类很多,按其工作原理不同分为直接A/D转换器和间接A/D转换器两类。直接A/D转换器可将模拟信号直接转换为数字信号,这类A/D 转换器具有较快的转换速度,其典型电路有并行比较型A/D转换器、逐次比较型A/D转换器。而间接A/D转换器则是先将模拟信号转换成某一中间电量(时间或频率),然后再将中间电量转换为数字量输出。此类A/D转换器的速度较慢,典型电路是双积分型A/D转换器、电压频率转换型A/D转换器。

a/d转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同,因此生产出种类繁多的a/d转换芯片。a/d转换器按分辨率分为4位、6位、8位、10位、14位、16位和bcd码的31/2位、51/2位等。按照转换速度可分为超高速(转换时间≤330ns),次超高速(330~3.3μs),高速(转换时间3.3~333μs),低速(转换时间>330μs)等。a/d转换器按照转换原理可分为直接a/d转换器和间接a/d转换器。所谓直接a/d转换器,是把模拟信号直接转换成数字信号,如逐次逼近型,并联比较型等。其中逐次逼近型a/d转换器,易于用集成工艺实现,且能达到较高的分辨率和速度,故目前集成化a/d芯片采用逐次逼近型者多;间接a/d转换器是先把模拟量转换成中间量,然后再转换成数字量,如电压/时间转换型(积分型),电压/频率转换型,电压/脉宽转换型等。其中积分型a/d转换器电路简单,抗干扰能力强,切能作到高分辨率,但转换速度较慢。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内,已超出了单纯a/d转换功能,使用十分方便。

第三章单片机

3.1 单片机概述

所谓单片机,即把组成微型计算机的各个功能部件,如中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、输入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片中,构成一个完整的微型计算机。因此单片机早期的含义为单片微型计算机(single chip microcomputer),直接译为单片机,并一直沿用至今。

由于单片机面对的是测控对象,突出的是控制功能,所以它从功能和形态上来说都是应控制领域应用的要求而诞生的。随着单片机技术的发展,它在芯片内集成了许多面对测控对象的接口电路,如ADC、DAC、高速I/O口、PWM、WDT等。这些对外电路及外设接口已经突破了微型计算机(microcomputer)传统的体系结构,所以更为确切反映单片机本质的名称应是微控制器。

单片机是单芯片形态作为嵌入式应用的计算机,它有惟一的、专门为嵌入式应用而设计的体系结构和指令系统,加上它的芯片级体积的优点和在现场环境下可高速可靠地运行的特点,因此单片机又称之为嵌入式微控制器(embedded micro controller)。但是,在国内单片机的叫法仍然有着普遍的意义。我们已经把单片机理解为一个单芯片形态的微控制器,它是一个典型的嵌入式应用计算机系统。目前按单片机内部数据通道的宽度,把它们分为4位、8位、16位及32位单片机。

3.2 单片机的基本组成

单片机的结构特征是将组成计算机的基本部件集成在一块晶体芯片上,构成一台功能独特的、完整的单片微型计算机。图1-1为单片机的典型结构框图。

……

中断

中央处理器

CPU

内部总线

程序存储器

ROM 数据存储器 RAM

各种I/O 定时器/计数器

CTC

时钟OSC

图1-1 单片机的典型结构框图

下面简要介绍各组成部分。

(1)中央处理器

单片机中的中央处理器CPU 和通用微处理器基本相同,由运算器和控制器组成,另外增设了“面向控制”的处理功能,如位处理、查表、多种跳转、乘除法运算、状态检测、中断处理等,增强了实时性。

(2)存储器

单片机的存储空间有两种基本结构。一种是普林斯顿结构(Princeton ),将程序和数据合用一个存储器空间,即ROM 和RAM 的地址同在一个空间里分配不同的地址。CPU 访问存储器时,一个地址对应惟一的一个存储单元,可以是ROM ,也可以是RAM ,用同类的访问指令。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,称为哈佛(Harvard )结构。CPU 用不同的指令访问不同的存储器空间。由于单片机实际应用中“面向控制”的特点,一般需要较大的程序存储器。目前,包括MCS-51和80C51系列的单片机均采用程序存储器和数据存储器截然分开的哈佛结构。

① 数据存储器(RAM )

在单片机中,用随机存取的存储器(RAM )来存储数据,暂存运行期间的数据、中间结果、缓冲和标志位等,所以称之为数据存储器。一般在单片机内部设置一定容量(64B ~256B )的RAM ,并以高速RAM 的形式集成在单片机内,以加快单片机的运行速度。同时,单片机内还把专用的寄存器和通用的寄存器放在同一片内RAM 统一编址,以利于运行速度的提高。对于某些应用系统,还可

以外部扩展数据存储器。

②程序存储器(ROM)

单片机的应用中常常将开发调试成功后的应用程序存储在程序存储器中,因为不再改变,所以这种存储器都采用只读存储器ROM的形式。

单片机内部的程序存储器常有以下几种形式:

●掩膜ROM(Mask ROM)它是由半导体厂家在芯片生产封装时,将用

户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到单片机的ROM区中,一旦写入

后用户则不能修改。所以它适合于程序已定型,并大批量使用的场合。

8051就是采用掩膜ROM的单片机型号。

●EPROM 此种芯片带有透明窗口,可通过紫外线擦除程序存储器的内

容。应用程序可通过专门的写入器脱机写入到单片机中,需要更改时可

通过紫外线擦除后重新写入。8751就是采用EPROM的单片机型号。

●ROMLESS 这种单片机内部没有程序存储器,使用时必须在外部并行扩

展一片EPROM作为程序存储器。8031就是ROMLESS型的单片机。

●OTP(one time programmable)ROM 这是用户一次性编程写入的程序

存储器。用户可通过专用的写入器将应用程序写入OTPROM中,但只

允许写入一次。

●Flash ROM(MTP ROM)闪速存储器这是一种可由用户多次编程写入

的程序存储器。它不需紫外线擦除,编程与擦除完全用电实现,数据不

易挥发,可保存10年。编程/擦除速度快,4KB编程只需数秒,擦除只

需10ms。例如AT89系列单片机,可实现在线编程,也可下载。这是目

前大力发展的一种ROM,大有取代EPROM型产品之势。

(3)并行I/O口

单片机为了突出控制的功能,提供了数量多、功能强、使用灵活的并行I/O 口。使用上不仅可灵活地选择输入或输出,还可作为系统总线或控制信号线,从而为扩展外部存储器和I/O接口提供了方便。

(4)串行I/O口

高速的8位单片机都可提供全双工串行I/O口,因而能和某些终端设备进行串行通信,或者和一些特殊功能的器件相连接。

(5)定时器/计数器

在实际的应用中,单片机往往需要精确地定时,或者需对外部事件进行计数,因而在单片机内部设置了定时器/计数器电路,通过中断,实现定时/计数的自动处理。

3.3 单片机的特点

单片机独特的结构决定了它具有如下特点。

(1)高集成度、高可靠性

单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。

(2)控制功能强

为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力、I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。

(3)低电压、低功耗

为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为 1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安。

(4)优异的性能价格比

单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率,单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制,有的已可达到1MB和16MB,片内的ROM容量可达62MB,RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉,其性能价格比极高。

3.4 单片机的应用

由于单片机功能的飞速发展,它的应用范围日益广泛,已远远超出了计算机科学的领域。小到玩具、信用卡,大到航天器、机器人,从实现数据采集、过程控制、模糊控制等智能系统到人类的日常生活,到处都离不开单片机。其主要的应用领域如下。

(1)在测控系统中的应用

单片机可以用于构成各种工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等。例如,工业上的锅炉控制、电机控制、车辆检测系统、水闸自动控制、数控机床及军事上的雷达、导弹系统等。

(2)在智能化仪器仪表中的应用

单片机应用于仪器仪表设备中促使仪器仪表向数字化、智能化、多功能化和综合化等方向发展。单片机的软件编程技术使长期以来测量仪表中的误差修正、线性化的处理等难题迎刃而解。

(3)在机电一体化中的应用

单片机与传统的机械产品结合使传统的机械产品结构简化,控制走向智能化,构成新一代的机电一体化产品。这是机械工业发展的方向。

(4)在智能接口中的应用

计算机系统,特别是较大型的工业测控系统中采用单片机进行接口的控制管

理,单片机与主机并行工作,可大大提高系统的运行速度。例如,在大型数据采集系统中,用单片机对模/数转换接口进行控制不仅可提高采集速度,还可以对数据进行预处理。如数字滤波、误差修正、线性化处理等。

(5)在人类生活中的应用

单片机由于其价格低廉、体积小巧,被广泛应用在人类生活的诸多场合,如洗衣机、电冰箱、空调器、电饭煲、视听音响设备、大屏幕显示系统、电子玩具、信用卡、楼宇防盗系统等。单片机将使人类的生活更加方便舒适,丰富多彩。

第四章系统硬件设计

4.1相关知识

1.ICL7135是由Intersil公司所制造,其具有下列特点:

双积分型A/D转换器,转换速度较慢:

高精度A/D转换器,可得到正负1/20000的分辨率:

其所转换的数字值以多工扫描方式输出,只要外接41/2个七段显示器即可得到数值,如图16-1所示:

其数值为-19999~+19999,相当于14bitA/D转换器。

2引脚图及引脚说明:

(1)V-:负电源-5V。

(2)ANALOG GND:模拟接地:DIGITAL GND:数字接地。

(3)INT.OUT、A-Z IN、BUF OUT、REF.CAP-、REF.CAP+: 如图16-2所示,由原厂提供电阻电容值。

(4)IN LO-,IN HI+: 模拟信号输入端。

(5)D5,D4,D3,D2,D1:多工扫描输出,转换完成后将锁存器内的A/D转换

值输出到外部,其顺序如表16.1所示。(每输出一位数时,同时会使/STROBE 引脚由HI转换为LO,完成后再回到HI。)

图16-1 ICL7315的使用方法

我们编写程序时,只要检测/STROBE由HI→LO,就可读取B2、B4、B2、B1的

BCD码,依次读取5次后,可读取五位数A/D转换值,而到底读到哪一位数可由D5~D1来判断。本专题既是以此方式来编写程序。

(6)B1、B2、B4、B8:A/D转换结果,以多工输出的BCD码数据。

(7)BUSY:(RUN/HOLD=1)转换开始忙碌期间,BUSY=HI电平,直到转换结束才回到LO,此时第一个CLOCK会将转换值写入5个锁存器内。

(8)CLOCK IN:ICL7135必须由外部提供125kHz~1.2MHz的时钟,A/D转换一次需花4002个周期的时间。输入频率越高,则其转换速度越快。

(9)POLARITY:正负极性,HI为正值,LO为负值。

OVER RANGE:测试端电压太大,HI为电压太大。

UNDER RANGE:测试端电压太小,HI为电压太小。

以上三个引脚的输出信号,每当A/D转换周期会更新一次。

(10)RUN/HOLD:HI时令A/D开始转换,LO时为保持现有转换值。

(11)/STROBE:每输出一位数BCD码时,此脚会由HI转换为LO。

3.转换值的计算

调整ICL7135 2、3脚输入电压,为其参考电压,此参考电压与转换值的关系式如下:

转换值=(待测输入电压VIN/参考电压VREF)×10000

如VREF=1V VIN=1.732V

则转换值=(1.732/1)×10000=17320

4.2功能说明

1.由VIN(测试端)输入模拟电压,经ICL7135转换为数字。8051检测/STROBE 1→0时,依次读入D5、D4、D3、D2、D1计五位数的BCD码,并输出至P1口5个七段显示器,由TMER1每3ms中断一次扫描七段显示器。

2.本电路将ICL7135/STROBE接8051 INT1引脚,当/STROBE→10会使INT1产生中断,由中断子程序去读取该位数的BCD码,然后存入显示RAM内,再由七段显示器显示。

3.本电路(如图16-2所示)ICL7135CLOCK IN脉冲输入,是由LM555 6.8k、15k、200pF,组成无稳态电路,其频率计算如下:

FREQ=1.44/(6.8k+15k×2)×200P=195.6kHz

4.调整ICL7135参考电压输入(REFERENCE)为1V,改变待测输入电压由0V~1.9999V,观察七段显示器的数值是否为00000~19999。

4.3硬件电路

如图16-2所示

图16-2 ICL7135应用实例

第五章系统软件设计

5.1系统程序

A16-1.ASM

RH BIT P2.0 ;ICL7135 R/H接8051 P2.0

STB BIT P3.0 ;ICL7135/STB接8051 P3.3

DISP EQU 30H ;存放ICL7135转换数据地址 30H~34H

PTR EQU 20H ;显示器扫描指针

ORG 00H

JMP START

ORG 13H

JMP EXT1 ;INT1中断子程序

ORG 1BH

JMP TIMER1 ;TIMER1中断子程序

START: MOV SP,#70H ;设置堆栈

MOV TMOD,#10H ;TIMER1工作在MODE1

MOV TL1,#LOW(65536-3000) ;3ms中断一次扫描七段显示器

MOV TH1,#HIGH(65536-3000)

MOV PTR,#00H ;显示扫描指针为0

MOV IE,#8CH ;TIMER1 INT1中断使能

SETB TR1 ;启动TIMER1*/

SETB RH ;RH=1令ICL7135开始转换

JMP $

TIMER1:

PUSH ACC

PUSH PSW

MOV TL1,#LOW(65536-3000) ;重设中断时间3ms

MOV TH1,#HIGH(65536-3000)

MOV A,PTR

CJNE A,#05H,TIM10 ;是否已扫描完第5个显示器,是否重设扫描指针为0

MOV PTR,#00H

TIM10: MOV A,PTR ;扫描指针加#DISP地址,显示该地址的内容

ADD A,#DISP

MOV R0,A

MOV A,PTR ;显示器扫描码(在十位数)加数据码(个位数)输出至P1显示

SWAP A

ORL A,@R0

MOV P1,A

INC PTR ;扫描下一个显示器

POP PSW

POP ACC

RETI

EXT1:

PUSH ACC

PUSH PSW

MOV A,P0 ;读取ICL7135数据码

MOV B,#10H ;将十位数与个位数拆开

DIV AB ;ACC为十位数:ICL7135 D1~D5

扫描值。B暂存器为个位数:ICL7135 BCD码将ICL7135 D1~D5(12480转为0~4),以便存入相应对应显示RAM 30H~34H

MOV R2,#00H ;计数指针

MOV R3,#04H ;检测4次1 2 4 8,都不是则为D5

LOOP: JB ACC.0,EXT10 ;检测bit0,是否为1?是检测完成

RR A ;不是则右移一次,检测下一个

INC R2 ;计数值加1

DJNZ R3,LOOP

MOV A,B ;则为D5,只有bit0有效

ANL A,00000001B;取bit0

MOV B,A

EXT10:

MOV A,R2 ;计数值+30H为存放显示RAM地址30H~34H

ADD A,#DISP

MOV R0,A

MOV @R0,B ;将ICL7135转换数据存入30H~34H显示

JNB STB,$ ;ICL7135是否转为HI?

POP PSW

POP ACC

RETI

END

结语

模数转换器广泛应用在仪表,工业控制,数据采集,通信,医疗图像,雷达,视频信号数字化,高速数据采集以及精密测量仪表等领域。不同的数字信号处理,需要不同的模数转换器。这次介绍模数转换器的基本结构和工作方式,性能特点以及应用范围。

我们的测试结果和使用情况表明,ICL5135 模数转换器不仅转换精度高,而且稳定可靠,能适应需要长期连续检测的工作方式。唯一可能产生问题的地方是,如果环境噪声频率变化过大,又不能有效地屏蔽或减弱,带入到数字量中,可能会影响输出量,但这种可能性很小,两次低频滤波后,剩余的噪声已很少且很弱,可通过调整读数软件的同步脉冲来消除。

总之,因其独有的特点,可广泛的应用于很多需要模数转换的领域。

高分辨率AD转换电路的设计

黄鹤松教授点评:系统采用高精度、低温漂的电压基准AD586分压作为信号源,采用压频转换的原理,利用先进的CPLD电路EPM7128和凌阳单片机SPEC061A共同实现了高精度的18位A/D转换。系统并具有语音报音、SPI数字信号输出接口等功能。稍不足的是制作工艺一般。 高分辨率A/D转换电路的设计 山东大学 苏瑞东高摇吴昊 摘要: 本系统由高精度、低温漂的模拟器件和CPLD构建,实现高精度的18位A/D 转换。模拟输入电压为0-100mV,通过精准的放大和偏置后送给AD650进行V/F 变换,转换出来的频率信号由CPLD进行测量,结果送交控制器,产生18位A/D 转换结果。同时系统可提供0-100mV连续可调的高精度测试用基准源。为了进一步降低干扰,A/D转换和控制电路采用了光速光电耦合器进行了电气隔离。 关键词: V/F CPLD 频率计斩波放大器 Abstract : This system, which is built in the base of analog devices and complicated programmable logic device (CPLD), can deliver 18bit A/D result with high precision. To achieve high precision, The devices that are used in this system should have the characteristic of very love temperature drift .The inputting 0-100mV voltage is first amplified and deflected ,and then delivered to AD650 to perform V/F . The outputting frequency is measured with high precision by CPLD, and the Micro-controller calculate the result .To test the performance of the A/D characteristic, a high precise 0-100mV voltage souse is also available

Z摇臂钻床电气控制电路

Z3050摇臂钻床电气控制电路 钻床是一种用途广泛地孔加工机床?它主要是用钻头钻削精度要求不太高地孔,另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔,以及刮平面、攻螺纹等?钻床地结构形式很多,有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多轴钻床等.摇臂钻床是一种立式钻床,它适用于单件或批量生产中带有多孔地大型零件地孔加工.本节以 Z3050型摇臂钻床为例进行分析? Z3050型摇臂钻床地含义为: 一、主要结构及运动形式 图7-9是Z3050摇臂钻床地外形图.Z3050摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成.内立柱固定在底座上,在它外面套着空心地外立柱,外立柱可绕着内立柱回转一周,摇臂一端地套筒部分与外立柱滑动配合,借助于丝杆,摇臂可沿着外立柱上下移动,但两者不能做相对转动,所以摇臂将与外立柱一起相对内立柱回转.主轴箱b5E2RGbCAP 是一个复合地部件,它具有主轴及主轴旋转部件和主轴进给地全部变速和操纵机构.主轴箱可沿着 摇臂上地水平导轨做径向移动.当进行加工时,可利用特殊地夹紧机构将外立柱紧固在内立柱上,摇臂紧固在外立柱上,主轴箱紧固在摇臂导轨上,然后进行钻削加工.plEanqFDPw 钻削加工时,主运动为主轴地旋转运动;进给运动为主轴地垂直移动;辅助运动为摇臂在 外立柱上地升降运动、摇臂与外立柱一起沿内立柱地转动及主轴箱在摇臂上地水平移动.DXDiTa9E3d 主釉 e e 图7- 9 Z3050摇臂钻床结构示意图

摇臂钻床地电力拖动及控制要求 1 ?由于摇臂钻床地运动部件较多,为简化传动装置,需使用多台电动机拖动,主轴电动机承担主钻削及进给任务,摇臂升降、夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动.RTCrpUDGiT 2?为了适应多种加工方式地要求,主轴及进给应在较大范围内调速?但这些调速都是机械调速,用手柄操作变速箱调速,对电动机无任何调速要求?主轴变速机构与进给变速机构在一个变速箱内,由主轴电动机拖动.5PCzVD7HxA 3?加工螺纹时要求主轴能正反转.摇臂钻床地正反转一般用机械方法实现,电动机只需单方向旋转. 4?摇臂升降由单独地一台电动机拖动,要求能实现正反转. 5?摇臂地夹紧与放松以及立柱地夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成,要求 这台电动机能正反转.摇臂地回转和主轴箱地径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动.jLBHrnAILg 6?钻削加工时,为对刀具及工件进行冷却,需要一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液. 7?各部分电路之间有必要地保护和联锁. 三、电气控制线路分析 图7- 10是Z3050型摇臂钻床地电气控制线路地主电路和控制电路图.

电动车无刷控制器电路图高清

今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心,350W的整机电路为例,整机电路如图1: (原文件名:1.gif) 图1:350W整机电路图 整机电路看起来很复杂,我们将其简化成框图再看看: (原文件名:2.gif) 图2:电路框图

电路大体上可以分成五部分: 一、电源稳压,供应部分; 二、信号输入与预处理部分; 三、智能信号处理,控制部分; 四、驱动控制信号预处理部分; 五、功率驱动开关部分。 下面我们先来看看此电路最核心的部分:PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分,因为其他电路都是为其服务或被其控制,弄清楚这部分,其它电路就比较容易明白。

(原文件名:3.gif) 图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图 我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源:该单片机有28个引脚,去掉电源、复位、振荡器等,共有22个可复用的IO口,其中第13脚是CCP1输出口,可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号,另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口,可提供检测外部电路的电压,一个外部中断输入脚,可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解,这里并不需要很关心。 各引脚应用如下: 1:MCLR复位/烧写高压输入两用口 2:模拟量输入口:放大后的电流信号输入口,单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制P WM的输出,使电流不致过大而烧毁功率管。正常运转时电压应在0-1.5V左右 3:模拟量输入口:电源电压经分压后的输入口,单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低,如果低则切断输出以保护电池,避免电池因过放电而损坏。正常时电压应在3V以上 4:模拟量输入口:线性霍尔组成的手柄调速电压输入口,单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率,从而达到调整速度的目的。 5:模拟/数字量输入口:刹车信号电压输入口。可以使用AD转换器判断,或根据电平高低判断,平时该脚为高电平,当有刹车信号输入时,该脚变成低电平,单片机收到该信号后切断给电机的供电,以减少不必要的损耗。 6:数字量输入口:1+1助力脉冲信号输入口,当骑行者踏动踏板使车前行时,该口会收到齿轮传感器发出的脉冲信号,该信号被单片机接收到后会给电机输出一定功率以帮助骑行者更轻松地往前走。 7:模拟/数字量输入口:由于电机的位置传感器排列方法不同,该口的电平高低决定适合于哪种电机,目前市场上常见的有所谓120°和60°排列的电机。有的控制器还可以根据该口的电压高低来控制起动时电流的大小,以适合不同的力度需求。 8:单片机电源地。 9:单片机外接振荡器输入脚。 10:单片机外接振荡器反馈输出脚。 11:数字输入口:功能开关1 12:数字输入口:功能开关2 13:数字输出口:PWM调制信号输出脚,速度或电流由其输出的脉冲占空比宽度控制。 14:数字输入口:功能开关3 15、16、17:数字输入口:电机转子位置传感器信号输入口,单片机根据其信号变化决定让电机的相应绕组通电,从而使电机始终向需要的方向转动。这个信号上面讲过有120°和60°之分,这个角度实际上是这三个信号的电相位之差,120°就是和三相电一样,每个相位和前面的相位角相差120°。60°就是相差60°。 18:数字输出口:该口控制一个LED指示灯,大部分厂商都将该指示灯用作故障情况显示,当控制器有重大故障时该指示灯闪烁不同的次数表示不同的故障类型以方便生产、维修。 19:单片机电源地。 20:单片机电源正。上限是5.5V。

LM331压频变换器的原理及应用_林汉

-20-《国外电子元器件》1999年第10期1999年10月 LM 331压频变换器的原理及应用 广东湛江师范学院 林汉 Princi p le and A pp lications of The Volta g e Fre q uenc y Converter LM331 Lin H an 摘要:介绍了集成电路LM 331的结构和特点,分析了V /F 和F /V 电路的工作原理。同时也给出了一些应用的例子。 关键词:电压-频率变换;频率-电压变换;LM 331分类号:T N79+ 2 文献标识码:B 文章编号:1006-6977(1999)10-0020-03 图1LM 331内部结构电路 ○新特器件应用 1.概述 LM 331是美国NS 公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器、A /D 转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM 331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0V 电源电压下都有极高的精度。LM 331的动态范围宽,可达100dB ;线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1H z 时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V /F 或F /V 等变换电路,并且容易保证转换精度。 LM 331的内部电路组成如图1所示。由输入比较器、定时比较器、R -S 触发器、输出驱动管、复零晶体管、能隙基准电路、精密电流源电路、电流开关、 输出保护管等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式,因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻,灵活改变输出脉冲的逻辑电平,以适配T T L 、DT L 和CMOS 等不同的逻辑电路。LM 331可采用双电 源或单电源供电,可工作在4.0~40V 之间,输出可高达40V ,而且可以防止Vcc 短路。 2.工作原理 2.1电压—频率变换器 图2是由LM 331组成的电压—频率变换电路。外接电阻R t 、C t 和定时比较器、复零晶体管、 R -S 触发器等构成单稳定时电路。当输入端V i +输入一正电压时,输入比较器输出高电平,使R -S 触发器置位,Q 输出高电平,输出驱动管导通,输出端f o 为逻辑低电平,同时,电流开关打向右边,电流源I R 对电容C L 充电。此时由于复零晶体管截止,电源 V cc 也通过电阻Rt 对电容Ct 充电。当电容C t 两端充电电压大于V cc 的2/3时,定时比 较器输出一高电平,使R -S 触发器复位,Q 输出低电平,输出驱动管截止,输出端f o 为逻辑高电平,同时,复零晶体管导通,电容C t 通过复零晶体管迅速放电;电流开关打向左边,电容C L 对电阻R L 放电。当电容C L 放电电压等于输入电压V i 时,输入比较器再次输出高电平,使R -S 触发器置位,如此反复 循环,构成自激振荡。图3画出了电容Ct 、C L 充放电和输出脉冲f 0的波形。设电容C L 的充电时间为t 1,放电时间为t 2,则根据电容 C L 上电荷平衡的原理,我们有: (I R -V L /R L )t 1=t 2 V L /R L

电压频率和频率电压转换电路的设计

模电设计课程设计报告 题目:电压/频率变换器 姓名: 班级: 学号: 指导老师: 2011年 1 月12 日

1 绪论 (1)电压/频率转换即v/f转换,是将一定的输入信号按线性的比例关系转换成频率信号,当输入电压变化时,输出频率也响应变化。它的功能是将输入直流电压转换频率与其数值成正比的输出电压,故也称电压控制振荡电路。 如果任何一个物理量通过传感器转换成电信号后,以预处理变换为合适的电压信号,然后去控制压控振荡电路,再用压控振荡电路的输出驱动计数器,使之在一定时间间隔内记录矩形波个数,并用数码显示,那么可以得到该物理量的数字式测量仪表。 图1 数字测量仪表 电压/频率电路是一种模/数转换电路,它应用于模/数转换,调频,遥控遥测等各种设备。 (2)F/V转换电路 F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。这种电路主要包括电平比较器、单稳态触发器、低通滤波器等电路。它有通用运放F/V转换电路和集成F/V转换器两种类型。 1.1设计要求 设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波的电路,要求包括:积分器;电压比较器和一个将给定频率的矩形波转换为直流电压的电路,要求包括:过零比较器、单稳态触发器、低通滤波器等。 1.2 设计指标 (1)输入为直流电压0-10V,输出为f=0-500Hz的矩形波。 (2)输入ui是0~10KHZ的峰-峰值为5V的方波,输出uo为0~10V的直流电压。 2 设计内容总体框图设计 2.1 V/F转换电路的设计 2.1.1 工作原理及过程 积分器和滞回比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,如图 2所示,比较器输出的矩形波经积分器积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成矩形波,这样便可构成三角波,矩形波发生器。由于采用集成运放组成的积分电路,因此可以实现

频率电压转换电路设计讲解

淮海工学院 课程设计报告书 课程名称:模拟电子技术课程设计 题目:频率/电压转换电路的设计系(院):电子工程学院 学期:12-13-1 专业班级:电子112 姓名:孙开峰 学号:2011120658

1、概述 本设计实验要求对比较器、F/V变换器LM331、反相器和反相加法器的主要性能和应用有所了解,要能掌握其使用方法。同时要了解它们的设计原理。 本设计实验要求我们要灵活运用所学知识,对设计电路的理论值进行计算得到理论数据,在与实验结果进行比较。 1.1 主要设计要求 当正弦波信号的频率fi在200Hz~2kHz范围内变化时,对应输出的直流电压Vi在1~5V范围内线形变化; 正弦波信号源采用函数波形发生器的输出; 采用±12V电源供电. 1.2 设计方法 设计总体框图如下,可供选择的方案有两种,它们是: ○1用通用型运算放大器构成微分器,其输出与输入的正弦信号频率成正比. ○2直接应用F/V变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比. 2、设计过程 2.1 函数信号发生器ICL8038芯片介绍 2.1.1 ICL8038作用 ICL 8038 是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部元件就能产生从 0.001HZ~300kHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调频信号输入端, 所以可以用来对低频信号进行频率调制。 2.1.2 ICL8038管脚介绍

图2 ICL8038 表1 引脚功能介绍

2.2 比较器的设计 过零比较器 过零比较器被用于检测一个输入值是否是零。原理是利用比较器对两个输入电压进行比较。两个输入电压一个是参考电压Vr ,一个是待测电压Vu 。一般Vr 从正相输入端接入,Vu 从反相输入端接入。根据比较输入电压的结果输出正向或反向饱和电压。当参考电压已知时就可以得出待测电压的测量结果,参考电压为零时即为过零比较器。 用比较器构造的过零比较器存在一定的测量误差。当两个输入端的电压差与开环放大倍数之积小于输出阈值时探测器都会给出零值。例如,开环放大倍数为106,输出阈值为6v 时若两输入级电压差小于6微伏探测器输出零。这也可以被认为是测量的不确定度。 2.3 F/V 变换电路的设计 2.3.1 F/V 变换器的简单介绍 LM331是美国NS 公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器、A/ D 转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331 采用了新的温度补偿能隙基准电路, 在整个工作温度范围内和低到 4.0V 电源电压下都有极高的精度。LM331 的动态范围宽, 可达 100dB ; 线性度好, 最大非线性失真小于 0.01% ,工作频率低到0.1Hz 时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位; 外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成 V/F 或 F/V 等变换电路,并且容易保证转换精度。 2.3.2 LM331 器件管脚图及管脚功能 VI + — A +V CC —V EE Vo 图3 过零比较器

电压频率与频率电压转换电路

电压频率与频率电压 转换电路 2011年8月24日

目录: 摘要: (2) Abstract: (2) 一、设计方案 (3) (一)、电压频率转换电路 (3) 1.基于555定时器的电压频率转换: (3) 2.基于LM331的电压频率转换: (4) (二)、频率电压转换电路 (5) 1.基于LM2907的频率电压转换: (5) 2.基于LM331的频率电压转换 (5) 二、主体电路设计 (8) 三、电路安装 (9) (一)、电压频率转换电路 (9) (二)、频率电压转换电路 (10) 四、系统调试: (10) (一)VFC: (10) (二)FVC: (11) 1

摘要: 本系统利用了LM331的原理及性能设计了频率电压以及电压频率转换电路,实现了0Hz--10kHz频率与0—10V电压的相互转换,电路简单,转换结果线性度好。 关键字:LM331 频率电压转换滤波 Abstract: The system uses the principle and characteristic of LM331 to design the frequency-to-voltage and the voltage-to- frequency conversion circuits, realizes the frequency of 0Hz--10kHz and the voltage of 0 - 10V’s transformation , the circuits are simple and result have good linearity. Key-word: LM331 frequency voltage transformation filter 2

大家看看可以自己制作电动车综合检测仪

大家看看可以自己制作电动车综合检测仪。一、可以检测控制器的好与坏、并且对质量问题粗劣检测,二、是检测电机相位和电机霍尔好与坏,三是检测转把的好坏及正反把。制作元件是电阻3.7K6个,3.3K6个,发光二极管20个,光电藕合器6个,双触点按键开关10个,10K电位器1个。 把控制器的正负极电源接好再把控制器的三相输出接在ABC三点,黄绿蓝

然后将按键开关接在控制器的霍尔信号的输入接口,黄绿蓝黑ABCG再把电位器以转把信号接好,终点接信号输入将电位器调到高电位,在按动按键开关,这时发光管按上管和下管AB或BC发光,一次连续按动六个开关,指示灯按顺序变化,120°的应按AB,AC,BC,BA,CA,CB变化表明开关管是好的,控制器工作正常。转把测试把红黑蓝线接好。红线接正极,兰线接信号二极管的正负极,黑线接负极,这时旋转转把,指示灯亮说明转把是好的,测电机霍尔将线路接好,按线的颜色黄绿蓝代表ABC红黑是电源,用手盘动车轮三个指示灯应按顺序闪亮说明霍尔是好的,否则是坏的。

准星电动车综合检测仪功能简介:手持式电动车智能检测仪,是用来快速检测电动车无刷控制器、电机、转把的好坏(包括电机绕组和霍尔的好坏)相位角60o还是120o、无刷电机相位顺序的一种手持式仪器。是电动车厂家,控制器厂家,电机厂家,电动车商家,电动车测试人员,电动车维修人员必备工具。使用方法:一、无刷电机控制器检测及故障识别的操作说明无刷控制器检测及故障识别A连接控制器1将本仪器中“控制转把线”与控制器转把线连接2“控制器霍尔线”与控制器霍尔线对接3“电机控制器公用相线)与控制器三根相线连接4“控制器电源“控制器供电电源连接(正负极不能接错)5充电器插孔插到“充电器插座(请选用与被测控制器电压相符的电动车充电器)B检测控制器1确认控制器与本检测仪连接正确后接通充电器电源,此时观看面板中“控制5V”灯是否点亮,如果不亮则不用向下进行,可断定控制器没有控制5V输出,为有故障控制器,如果“控制5V”灯有规律的闪烁,则可以断定控制器5V输出正常,可进一步的操作。2调节仪器面板调节旋钮(控制器转把),顺时针慢慢旋转,此时观测检测仪面板左侧HA、黄、HB、绿、HC、蓝,这六个灯(HA黄为一组,HB绿为一组,HC蓝为一组)是否交替闪亮,如果灯都不亮,说明控制器已经损坏,如果一组灯不亮则说明控制器上与灯对应的相线没有输出“仪器引出线与 面板所标颜色相对应),需要检修控制器对应部分(一般为MOS管损坏;如果三组灯交替闪烁,则看其亮度是否随面板调节旋钮转动而有所变化(由不亮到亮,亮暗区分)若有变化则正常,若无变化为控制器控制部分失控。二检测无刷电机的故障及自动识别相位角、相位的操作说明注意:平时不用时请关闭本测试的开关,使用时打开开关(测量电机绕组时无需打开开关,只有在测量电机霍尔和电机相位时才需要打开开关)。 更多关于电动车维修请点击下面的链接 电动车整车电气原理图 电动机车故障维修手册 电动车检测仪制作 电动车综合检测仪制作 电动车故障维修资料 电动车三合一喇叭接线图

LM2917电压转换器的原理及性能参数(精)

LM2917电压转换器的原理及性能参数 1. 概述 LM2917为单片集成频率-电压转换器,芯片中包含了一个高增益的运算放大器/比较器,当输入频率达到或超过某一给定值时,输出可用于驱动开关、指示灯或其它负载。内含的转速计使用充电泵技术,对低纹波具有频率倍增功能。另外LM2917还带有完全的输入保护电路。在零频率输入时,LM2917的输出逻辑摆幅为零。 1.1 主要特点 LM2917具有以下特点: 进行频率倍增时只需使用一个RC网络; 芯片上具有齐纳二极管调整电路,能够进行准确的频率-电压(电流)转换; 以地为参考的转速计输入可直接与可变磁阻拾音器接口; 运算放大器/比较器采用浮动晶体管输出; 50mA输出陷流或驱动能力,可驱动开关、螺线管、测量计、发光二极管等;

对低纹波有频率倍增功能; 转速计具有滞后、差分输入或以地为参考的单端输入; 线性度典型值为±0.3%; 以地为参考的转速计具有完全的保护电路,不会受高于VCC 值或低于地参考输入的损伤。 1.2 应用领域 LM2917可应用于以下领域: ?超速/低速检测; ?频率电压转换(转速计); ?测速表; ?手持式转速计; ?速度监测器; ?巡回控制; ?车门锁定控制; ?离合控制; ?喇叭控制; ?触摸或声音开关。

1.3 电性能参数 LM2917的主要电性能参数如表1所列。 2. 工作原理 图1所示为LM2917的原理框图,各引脚功能如下:

?1脚和11脚为运算放大器/比较器的输入端; ?2脚接充电泵的定时电容; ?3脚连接充电泵的输出电阻和积分电容; ?4脚和10脚为运算放大器的输入端; ?5脚为输出,取自输出晶体管的发射极; ?6,7,13,14脚未用;8脚为输出晶体管的集电极,一般接电源; ?9脚为正电源端; ?12脚为负电源端,一般接地。 运算放大器/比较器完全与转速计兼容,以一个浮动的晶体管作为输出端,具有强的输出驱动能力,能够以50mA电流驱动以地为参考或以电源为参考的负载。输出晶体管的集电极电位可高于VCC,允许的最大电压VCE为28V。 电路中使用差分输入端,用户自己能够设定输入转换电平,而且滞后也在设定的电平左右,因而能够获得良好的噪声抑制。当然为了使输入在高于地电压时具有共模电压,没有使用输入保护电路,但输入端电压电平不能超出电源电压范围。特别值得注意的是,在输入端未接串联保护电阻的情况下,输入端的电平不能低于地电平。

电压频率和频率电压转换电路的设计

电压频率和频率电压转换电路的设计 图1 数字测量仪表电压/频率电路是一种模/数转换电路,它应用于模/数转换,调频,遥控遥测等各种设备。(2)F/V转换电路F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。这种电路主要包括电平比较器、单稳态触发器、低通滤波器等电路。它有通用运放F/V转换电路和集成F/V转换器两种类型。1、1设计要求设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波的电路,要求包括:积分器;电压比较器和一个将给定频率的矩形波转换为直流电压的电路,要求包括:过零比较器、单稳态触发器、低通滤波器等。1、2 设计指标(1)输入为直流电压0- 10V,输出为f=0-500Hz的矩形波。 (2)输入ui是0~10KHZ的峰-峰值为5V的方波,输出uo为0~10V的直流电压。2 设计内容总体框图设计2.1 V/F转换电路的设计2、1、1 工作原理及过程积分器和滞回比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,如图2所示,比较器输出的矩形波经积分器积分可得到三角波,三角波又触发比较器自动翻转形成矩形波,这样便可构成三角波,矩形波发生器。由于采用集成运放组成的积分电路,因此可以实现恒流充电,能够得到比较理想的矩形波。 通过分析可知,矩形波幅值大小由稳压管的稳定电压值决定,即方波的幅值。

矩形波的振荡频率2、1、2 模块功能积分器:积分电路可以完成对输入电压的积分运算,即输入电压与输出电压的积分成正比。滞回比较器:用来输出矩形波,积分器得到的三角波可触发比较器自动翻转形成矩形波。稳压管:用来确定矩形波的幅值。 图2 总体框架图2、2 功能模块的设计2、2、1 积分电路工作原理积分电路可以完成对输入电压的积分运算,即输入电压与输出电压的积分成正比。由于同相积分电路的共模输入分量大,积分误差大,应用场合少,所以不予论述,本课程设计用到的是反相积分电路。图3 积分器反相积分电路如图3 所示,电容器C 引入交流并联电压负反馈,运放工作在线性区。由于积分运算是对瞬时值而言的,所以各电流电压均采用瞬时值符号。由电路得因为“-”端是虚地,即U-=0,并且式中是积分前时刻电容C上的电压,称为电容端电压的初始值。所以把代入上式得当时若输入电压是图所示的阶跃电压,并假定,则t>=0时,由于,所以由此看出,当E为正值时,输出为反向积分,E对电容器恆流充电,其充电电流为E/R,故输出电压随线性变化。当向负值方向增大到集成运放反向饱和电压时,集成运放进入非线性工作状态,保持不变,图3所示。 如输入是方波,则输出将是三角波,波形关系如图4所示。当时间在0~期间时,电容放电当t=1时,当时间在~期间时,电容充电,其初始值所以当 t= 时,。

Z3080×25摇臂钻床电气原理图

123456控制变压器保护QF2 1照明和指示灯 电源主轴箱立柱 SB1主电机控制 起动停止横臂升降控制 上升下降液压泵电机 松开夹紧延时分配阀主轴箱立柱SA闭合表35 XT1 XT2给电延时,延时开启 DXT2 SB4 13 XT2 15 XT2 SQ2SB5 KT3E 25 XT2 15

SQ2 KT2G 31 XT2 KT2H37DXT1 XT2 SB6SQ3 41 XT1 XT2 43 断电延时,延时闭合SASB643XT2SB7 KT2D49XT1XT253XT2断电延时,延时开启SB2 TC 1.8U V~110V 241 ~24VXT1 XT2 QF3 243

KM1C 11 XT2 SQ4 CSQ17XT2SQ1SB7-60°0°60°39 XT1 XT2 KT3GABBA17XT2 SB5 21 XT2SB4 27 XT2 KM2D 29KM5D SQ5 33KT1C 45 KM4DKT1HSA245 XT1

XT1 XT2KM3D 55XT2XT357XT2XT3C2 FR1B XT1 PEXB NXT1 XT2 ELXT5 HL1HL2HL3KM1B 1. 32."4KT1BKM2B 2. 51."4 2."5KM3B 1. 52."5KM4B 1. 52."6 FR2B4

1. 62."5KT2B 2.5KT3AYA1 2.5YA2B A使用说明书第30页 1."3 2."6 1."4 1."5 1."5 1."6 2."6 2."5 1. 31."4 1."5 1."5 1."6 2."7 (3)摇臂升降

电动车用48V转12V电源转换器芯片3845分解图册

电动车用48V转12V的DC/DC转换器电路图发现一款长通牌48V转12V电源转换器,电路简洁,用料少,便于自制,特分解后绘制出电路图供爱好DIY的朋友们赏玩。 工作原理:本图是根据实物剖析而来,电源经36K电阻为TD3845A提供12V左右的电压,6脚输出脉冲经22欧电阻驱动D1振荡,输出电流通过电感T经220uF电容滤波后向负载供电,当D1截止时,变压器式电感T将磁能转变为电能,其极性左负右正,续流二极管D2导通,电流通过二极管继续向负载供电,使负载得到平滑的直流电。集成电路3脚为过流检测,通过1K电阻对场管电流取样。集成电路2脚为过压检测,通过FR157将输出电压反馈到集成电路7脚,一方面给7脚供电,一方面经36K电阻提供给2脚做过压检测。 材料的选用:电阻和电容等常用件已标注在电路图上,主要是电感的绕制,应选EI 28x21x11mm的磁芯,磁芯中间要留1mm的磁隙,避免磁饱和,线径用0.67mm(千分尺实测)漆包线4线并绕15圈半即可。电路外装5A保险管,外壳采用铝合金做为散热基板。场效应管可采用60A75V的大功率管,D2可用20A100V的肖特基整流管,厂家用场管型号已标注在电路图上。 本人购于2011年6月29日,该电源转换器在电动车配件市场售价17元。

【特性 脚功能】 UC3845其引脚的主要功能如下: 引脚 主要功能 1 内部误差放大器输出补偿端 2 电压负反馈信号输入端 3 电流取样检测端 4 内部振荡器Rt、Cr连接端 5 接地端 6 脉宽调制脉冲输出端 7 直流辅助电源+极 8 5V基准电源输出端

调这个大小可 以调输出电压大小

模电课程设计(电压频率转换电路)

模拟电路课程设计报告设计课题:电压—频率转换电路 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

题目电压—频率转换电路 一、设计任务与要求 1.将输入的直流电压(10组以上正电压)转换成与之对应的频率信号。 2.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。 (提示:用锯齿波的频率与滞回比较器的电压存在一一对应关系,从而得到不同的频率.) 二、方案设计与论证 用集成运放构成的电压—频率转换电路,将直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压,其输出为矩形波。 方案一、采用电荷平衡式电路 输入电压→积分器→滞回比较器→输入 原理图:

方案二、采用复位式电路 输入电压→积分器→单限比较器→输出 原理图: 通过对两种转换电路进行比较分析,我选择方案一来实现电压—频率的转换。方案一的电路图简单,操作起来更容易,器件少,价钱也更便宜,且方案一的线性误差小,精度高,实验结果更准确,所以我选择方案一。 三、单元电路设计与参数计算 1、电源部分:

图1 电源原理图 单相交流电经过电源变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。 直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即将正弦波电压转换为单一方向的脉冲电压。 为了减少电压的脉动,需通过低通滤波电路滤波,使输出电压平滑。 交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压,但是当电网电压波动或者负载变化时,其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载变化的影响,从而获得足够高的稳定性。 取值为: 变压器:规格220V~15V 整流芯片:LM7812、LM7912 整流用的二极管:1N4007 电解电容:3300uf C2、C3:0.1uf C4、C5:0.47uf C7、C8:220uf 发光二极管上的R:1KΩ 2、电压—频率转换部分: ○1积分器:

三相交流电电流、电压、频率转换器的设计

三相交流电电流、电压、频率转换器的设计 在三相交流电路中,往往需要检测三相相电流、线电流和频率的变化,监控线路电压的波动,控制升温、降温、振动大小等,另外,还需要经常了解三相负载的本身工作正常与否,从而做到实时调整。文章设计了一种实用的电压/电流(V/I)、电流/电流(I/I)和频率/电流(F/I)转换器,将传感器测量的电压、电流和频率信号转换为电流信号以适应远距离检测的需要,实验结果表明三种转换电路均能满足设计指标。 标签:三相交流电;变送器;标准电流输出 Abstract:In the three-phase alternating current,it is always necessary to detect the changes of three phase current linear current and frequency、monitor the volatility of line voltage and controll the temperature rise and fall、the speed of evaporation and the scale of vibrating etc.On the other hand ,we should constantly know that whether the three phase load itself is working normally ,so that we can modulate it timely.Having designed a kind of V/I 、I/I 、F/I converters,we can cater to the need of distant detection.The experimentation has improved ,the three transfer circuits all content to the indexes of design. Key words:the three-phase alternating current;transmitter;the output of standardized current 引言 工业上对于三相交流电的测试一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上,两者之间可能相距数十至数百米,测试结果若以电压等形式传输,会出现信号减弱、失真等现象,从而导致测试结果的不准确。若以电流形式传输则不会有衰减,适宜于远距离传输。两线制变送的突出优点是现场变送器和控制室的仪表之间的联系仅仅使用两根导线,这两根导线既是供给变送器工作的电源线,又是信号输出线。传输信号的下限为4mA,不与机械零点重合,不但可充分利用晶体管电路的线性段,而且容易识别断电、断线等故障。传输信号的上限为20mA,比0~10mA输出方式大一倍,有利于提高信号输送效力和信号的分辨能力。 根据需求设计了一种转换器,可以实现将不同传感器采集的三相交流电的不同物理参数转换为4~20mA的标准变送输出,并且保证转换精度≤2%,以便于后续的测试工作。转换的物理参数包括利用基于DVL系列传感器的信号处理模块采集的三相交流电的电压信号,利用基于DHR系列传感器的信号处理模块所采集的三相交流电的电流信号以及利用光耦传感器和PIC18F97J60单片机接口电路将采集的频率信号转换成的计数脉冲信号[1]。 文章所设计的电路是可以实现0~2.5V电压、0~125mA以及0~1KHz转

Z3040摇臂钻床控制电路

Z3040摇臂钻床控制电路 一、实训目的 1、了解Z3040摇臂钻床电路的工作原理。 2、熟悉低压电器的工作原理及构造。 3、掌握Z3040摇臂钻床故障排除方法。 二、注意事项 1、ZY-Z3040摇臂钻床故障考核装置采用实际工作电路,电源均采用380V,实训中,不要用手触摸器件接线端子、测试孔,以防触电。 2、电路上电必需经过老师许可。 3、排除故障时,应在确定故障后再进行操作,ZY-Z3040A车床故障考核装置将对每次操作进行记录,操作错误将影响实训成绩。 4、发生异常时应立即按下电源控制屏紧急按钮,查明事故原因后方可上电。 三、实训内容 1、Z3040摇臂钻床电路主电路参考原理图如图4.1.1所示: 2、Z3040摇臂钻床电路控制电路参考原理图如图4.1.2所示: 四、实验器材: 万用表、Z3040摇臂钻床故障考核装置实训台1台。 五、工作原理: Z3040摇臂钻床电路主要由冷却泵电机、冷却泵电机控制、主轴电机、主轴电机控制、摇臂升降电机、摇臂升降电机控制、液压泵电机控制、照明及指示电路等部分组成。其所实现的不同功能如下所述: 电源、照明及指示电路:电源、照明及指示电路由变压器T、熔断器FU1、FU2、FU3、照明旋钮SA2、照明灯EL、松开夹紧指示灯HL1、HL2、主轴工作指示灯HL3组成,由变压器T分别提供220V控制电源、24V低压照明电源、6.3V状态指示灯工作电源。 主轴电机控制原理:主轴电机控制主要由按钮SB1、SB2、交流接触器KM1、热保护继电器FR1组成自锁电机控制电路。SB1为停止按钮、SB2为启动控制按钮,FR1为主轴电机过热保护器;通过利用KM1的常开辅助触点自锁实现主轴电机的自锁控制。主轴的正、反转、停车制动、空挡、预选与变速均通过一套液压系统来进行,通过主轴电机拖动齿轮泵输送压力油来实现控制,HL3为主轴电机工作指示灯,通过在HL3回中串入KM1的常开触点来控制。 摇臂升降控制:摇臂升降控制由升、降控制按钮SB3、SB4、升、降控制按钮接触器完实现控制,其中SQ1、SQ2分别为上升和下降限位行程开关,SQ3为摇臂松开到位开关;SQ4为摇臂夹紧到位开关,当摇臂夹紧时,SQ4一直处于受压状态,其常闭触点此时处于断开;在摇臂升降控制过程中,Z3040采用另一套油压控制系统来进行摇臂的夹紧和松开的控制,其压力油通过KM4、KM5对液压泵电机的正反转控制来实现输送正、反向压力油;摇臂的上升控制过程为按下SB3,SB3常闭触点断开KM3回路,实现互锁,同时由于SB3常开触点闭合,KT得电,使KT瞬动触点闭合,电源由SB3、摇臂上升限位开关SQ1、摇臂松开到位开关SQ3、KT瞬动触点、KM5常闭辅助触点使KM4得电,控制液压泵电机输入正向压力油,

电动车电压转换器

电动车电压转换器(DC-DC降压变换器)故障如下(附原理图): 此转换器由UC3845单端输出的电流型PWM控制电路,最大优点外接元件少,不用辅助电源.原先无电压12V输出,输入电压48V正常.经检测发现UC3845 第七脚对地短路,更换 UC3845.接输入电源48V,无负载下输出12V.接入12V/40W灯泡发现有20~30HZ的灯光频闪,输出电感T有低频叫声.此时U3845第七脚电压8.1V正常.奇怪的是无负载时输出电压12V ,说明电路工作正常.测C7、R8值正常,第八脚0.5v.电阻、电容等值均测都正常.陷入维修死角,希望高手指教. U3845引脚说明: 1、内部误差放大器输出补偿端2、电压负反馈信号输入端 3、电流取样检测端 4、内部振荡器RT、CR连接端 5、接地端 6、脉宽调制脉冲输出端 7、直流辅助电源正极 8、5V基准电源输出端

一般电动车转换器电压不足12V,通常只有11.5V、有的甚至是10.5V,严重影响大灯的正常发挥!仪表盘也暗淡无光。 近日找到一张转换器电路图,经研究,发现改装很容易,只需加一只电阻花2分钱成本,就可以达到你想要的电压,在此只说2种电压改装过程、14V和12.8V。 改装原理:通过用分压的方法降低反馈点的取样电压(电路中4K7与30K并联点、再通过1K2到地,这个1K2电阻两端就是改装点,在其上面并联一个3.9K电阻,可输出14V、并6.8K的,可得12.8V),即集成块TL3845第2脚的输入电压,使第6脚输出脉冲变宽,控制P75导通时间,从而使输出电压增高,反之亦然。 现将改装过程发上来,与大家共享!(注:这张电路图是大部份转换器的代表图, 36V~48V车通用)

信号转换器原理

转换器 开放分类:应用科学建筑材料机电一体化电子 编辑词条分享 ?新知社新浪微博人人网腾讯微博移动说客网易微博开心001天涯MSN ? 1 设备类型 ? 2 转换模式 ? 3 接口类型 ? 4 传输速率 ? 5 网络标准 ? 将一种信号转换成另一种信号的装置。 协议转换器

接口转换器 转换器从原理上可分为协议转换器、接口转换器两大类。从应用上又可以分光纤转换器、光电转换器、视频转换器等等。例如视频转换器就是一种连接电脑和电视的设备,它可以把电脑上的内容转换并显 示在电视机上,让人们可以在电视上学电脑,上网,玩游戏,做商业演示,看股票等等。 典型的转换器常见的转换模式有以下几种: V.35与G.703接口之间的转换; Ethernet(RJ45)与RS232之间的转换; 单模光纤与多模光纤之间的转换; 光纤接口与Ethernet(RJ45)之间的转换; 以太网口与E1的接口转换; USB接口与其他接口之间的转换等等。 转换器典型的接口类型有以太网接口,E1接口、串行接口(RS232)、SC/ST接口、USB接口等。 RJ-45 接口转换器 1.以太网接口 接口标准:IEEE802.3

终端速率:10M/100/1000Mbps 工作模式:全双工、半双工 终端接头:RJ45接口 2.E1接口 网络接口:G.703、G.704、G.823 网络速率:2.048Mbps 网络接头:BNC(75欧姆)等 线路编码:HDB3码 3.串行接口 接口速率:19200bps 接口标准:RS-232 SC/ST接口转换器 4.SC/ST接口 ST接口:10Base-F SC接口:100Base-FX 5.USB接口 USB1.1:12Mbps USB2.0:480Mbps 不同的转换器产品由于转换接口的不同,传输速率也不同,典型接口传输速率如下:

FV转换电路模拟电路课程设计

线性F/V转换 姓名:陈志豪 班级:电信1208班 学号:120900812 桌号:36号

目录 第一章、设计概述与要求 (1) 一、设计概述 (1) 二、设计任务及要求 (1) (一)设计任务 (1) (二)设计要求 (1) 第二章、设计方案与论证 (1) 一、设计原理 (1) 二、原理框图 (2) 三、单元电路方案论证 (2) 第三章、单元电路设计与分析 (8) 一、输入信号 (8) 二、交流信号放大电路 (8) 三、波形转换电路 (9) 四、微分电路 (10) 五、单稳电路 (11) 六、滤波电路 (13) 七、直流放大电路 (13) 第四章、电路的组够与调试 (16) 一、遇到的主要问题和解决方案 (16) 二、实验数据记录 (16) 第五章总结 (16) 第六章仪器、仪表、元器件介绍 (17) 参考文献: (18) 附:电路总图............................................................. 错误!未定义书签。

第一章、设计概述与要求 一、设计概述 线性F/V转换在很多场合均有应用,如涡流计量计、脉冲转速表、调频遥测技术中恢复原始信号等。它把输入的频率信号直接变换成直流电压输出信号,并且此直流电压输出与输入信号的频率成正比。 通过本次课程设计,应在了解线性F/V转换器设计原理及构成的基础上,利用集成运算放大器、单稳电路、滤波电路以及信号放大电路等构成整个小系统,设计完成一个线性F/V转换器,通过改变输入信号的频率,实现对直流输出电压的线性变换。 二、设计任务及要求 (一)设计任务 选取基本集成放大器LF353、555定时器、二极管和电阻、电容等元器件,设计并制作一个简易的线性V/F转换器。首先,在EWB软件平台环境下进行电路设计和原理仿真,选取合适的电路参数,通过输出波形的直流电压值测试线性F/V转换器的运行情况。其次,在硬件平台上搭建电路,并进行电路调试,通过数字万用表观测电路的实际输出电压值。最后,将该实际电压值与理论分析和仿真结果进行比较,分析产生误差的原因,并提出改进方法。 (二)设计要求 1、输入频率为0~10kHz、幅度为20mV(峰峰值)的交流信号。 2、线性输出0~10V的直流信号。 3、转换绝对误差小于20mV(平均值)。 4、1kHz时的纹波u opp小于50mV。 第二章、设计方案与论证 一、设计原理 F/V转换电路输出的直流电压幅值与输入信号的频率成正比例,且为线性关系。具体分析如下。 在单稳电路输出脉冲信号的高度u H及宽度t w确定的条件下,平均输出电压u0可表示为

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