8位输出通道设计.docVIP

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1.1输出通道简介 模拟量输出通道的任务--把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号,去驱动相应的执行器,从而达到控制的目的; 模拟量输出通道(称为D/A通道或AO通道)构成--一般是由接口电路、数/模转换器(简称D/A或DAC)和电压/电流变换器等; 模拟量输出通道基本构成--多D/A结构和共享D/A结构 1.2输出通道设计方案 多D/A结构 图1.2.1多D/A结构框图 特点:1、一路输出通道使用一个D/A转换器 2、 D/A转换器芯片内部一般都带有数据锁存器 3、 D/A转换器具有数字信号转换模拟信号、信号保持作用 4、 结构简单,转换速度快,工作可靠,精度较高、通道独立 5、 缺点是所需D/A转换器芯片较多 共享D/A结构 图1.2.2共享D/A结构框图 特点:1、多路输出通道共用一个D/A转换器 2、每一路通道都配有一个采样保持放大器 3、 D/A转换器只起数字到模拟信号的转换作用 4、采样保持器实现模拟信号保持功能 5、节省D/A转换器,但电路复杂,精度差,可靠低、占用主机时间 本次课程设计选择结构较为简单的多D/A结构 1.3通道硬件方案 1.3.1 DAC的选择 数字模拟转换器(英语:Digital to analog converter,英文缩写:DAC)是一种将数字信号转换为模拟信号(以电流、电压或电荷的形式)的设备。模拟数字转换器(ADC)则是以相反的方向工作。在很多数字系统中(例如计算机),信号以数字方式存储和传输,而数字模拟转换器可以将这样的信号转换为模拟信号,从而使得它们能够被外界(人或其他非数字系统)识别。   数字模拟转换器的常见用法是在音乐播放器中将数字形式存储的音频信号输出为模拟的声音。有的电视机的显像也有类似的过程。数字模拟转换器有时会降低原有模拟信号的精度,因此转换细节常常需要筛选,使得误差可以忽略。   由于成本的考虑以及对于模块化电子元件的需求,数字模拟转换器基本上是以集成电路(Integrated circuit, IC)的形式制造。数字模拟转换器有多重架构,它们各自都有各自的优缺点。在特定的应用中,数字模拟转换器的选用是否合适,取决于其一系列参数(包括转换速率以及分辨率)是否合适。 本次课程设计选用DAC0832芯片。 DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。 图1.3 DAC0832芯片 1.3.2光耦隔离器的选择 光电隔离器(optoelectronic isolator,英文缩写为OC)亦称光电耦合器、光耦合器,简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。   光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件,因而具有很强的共模抑制能力。所以,它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,可以大大增加计算机工作的可靠性。   光耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。  本次课设选用moc3021光电耦合器 moc3021是摩托罗拉生产的可控硅输出的光电耦合器;常用做大功率可控硅的光电隔离触发器,且是即时触发的;还有moc3041、moc3061、moc3081等,是过零触发的。 1.3.3 单片机的选择 单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微

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