一種基於dsPIC30F的高精度數據採集器的製作方法

2023-09-23 06:42:35 1

專利名稱：一種基於dsPIC30F的高精度數據採集器的製作方法
技術領域：
本發明屬於模擬電路領域，是涉及一種基於dsPIC30F的高精度數據採集器。
背景技術：
隨著現代工業生產和科學研究對數據採集系統的要求日益提高，採集精度、抗幹 擾能力和操作安裝的簡易與否成為人們採集數據時關注的主要問題，這使得高精度的數據 採集技術成為關鍵。基於單片機或其他系列DSP的數據採集器，受晶片功能和結構的限制，硬體設計 中往往需要較多的外圍電路，導致裝置的整體集成度不高，硬體開發相對複雜，使數據採集 器的可靠性和抗幹擾能力受到極大的限制。

發明內容
本發明就是針對上述問題，提供一種精度高、抗幹擾能力強、體積小的基於 dsPIC30F的高精度數據採集器。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案，本發明包括模擬信號調理電路、A/D 轉換電路、顯示電路和485通信電路；信號進入A/D轉換器之前要進行處理，設計時在調理 電路中採用電位器微調，穩壓管限制輸入量程，在A/D轉換電路中採用MCP3551晶片採樣並 轉換信號，它以三線的SPI方式和dsPIC30F微處理器聯接；dsPIC30F微處理器控制A/D採 樣轉換，並通過顯示電路數碼管顯示輸出及RS485與計算機通信；輸入信號為0 30mA的 電流信號，經過調理電路的處理，進入MCP3551E的輸入端的差分信號幅度範圍為0 3V，同 時信噪比高。本發明的有益效果A/D轉換電路是數據採集系統的核心部分，採用MCP3551晶片，該晶片使用Δ- Σ 轉換方法，實現最高22位的無丟失碼數據輸出，其有效解析度為21. 9位，轉換精度高，功率 消耗低。dsPIC30F系列晶片是一款將單片機與DSP技術相結合的高性能16位數位訊號控 制器。以16位單片機為核心的dsPIC30F系列晶片不僅具有功能強大的外圍設備和快速中 斷處理能力，同時還融合了可進行高速計算的數位訊號處理器。此外，它在異常事件處理、 軟體開發環境等方面也表現出強大的性能。由於dsPIC30F晶片的內部資源豐富，因此基於 dsPIC30F平臺開發的數據採集器僅需要很少的外設。不但裝置的抗幹擾性和可靠性能夠滿 足數據採集器在各種環境下運行的要求，而且可以提升系統的靈活性，縮短開發時間，降低 開發成本。


圖1是本發明的電路原理圖。
具體實施例方式本發明包括模擬信號調理電路、A/D轉換電路、顯示電路和485通信電路；信號進 入A/D轉換器之前要進行處理，設計時在調理電路中採用電位器微調，穩壓管限制輸入量 程，在A/D轉換電路中採用MCP3551晶片採樣並轉換信號，它以三線的SPI方式和dsPIC30F 微處理器聯接；dsPIC30F微處理器控制A/D採樣轉換，並通過顯示電路數碼管顯示輸出 及RS485與計算機通信；輸入信號為0 30mA的電流信號，經過調理電路的處理，進入 MCP3551E的輸入端的差分信號幅度範圍為0 3V，同時信噪比高。輸入信號為0 30mA電流，經過調理電路的精密電阻R3把電流信號轉換成電壓 信號，進入MCP3551的輸入端的差分信號幅度範圍為0 +3V的電壓。電阻R4和電位器 RPl並聯構成微調電路，電阻R2為限流電阻。二極體D1、穩壓管D2及電阻R5構成量程限 制電路，當輸入信號的幅值超過+5V，則二極體Dl導通把信號限制在+5V，對後面的電路起 保護作用。SDI引腳的高電平狀態表示器件正在進行轉換，而低電平狀態則表示轉換完成， 同時使用SCK傳輸已準備就緒的數據。
權利要求
一種基於dsPIC30F的高精度數據採集器，其特徵在於包括模擬信號調理電路、A/D轉換電路、顯示電路和485通信電路；信號進入A/D轉換器之前要進行處理，設計時在調理電路中採用電位器微調，穩壓管限制輸入量程，在A/D轉換電路中採用MCP3551晶片採樣並轉換信號，它以三線的SPI方式和dsPIC30F微處理器聯接；dsPIC30F微處理器控制A/D採樣轉換，並通過顯示電路數碼管顯示輸出及RS485與計算機通信；輸入信號為0～30mA的電流信號，經過調理電路的處理，進入MCP3551E的輸入端的差分信號幅度範圍為0～3V，同時信噪比高。
2.根據權利要求1所述的一種基於dsPIC30F的高精度數據採集器，其特徵在於使用 REF3125作+2. 5V電壓的穩壓晶片。
全文摘要
一種基於dsPIC30F的高精度數據採集器屬於模擬電路領域，是涉及一種基於dsPIC30F的高精度數據採集器。本發明就是提供一種精度高、抗幹擾能力強、體積小的基於dsPIC30F的高精度數據採集器。本發明包括模擬信號調理電路、A/D轉換電路、顯示電路和485通信電路；信號進入A/D轉換器之前要進行處理，穩壓管限制輸入量程，在A/D轉換電路中採用MCP3551晶片採樣並轉換信號，它以三線的SPI方式和dsPIC30F微處理器聯接；dsPIC30F微處理器控制A/D採樣轉換；輸入信號為0～30mA的電流信號，經過調理電路的處理，進入MCP3551E的輸入端的差分信號幅度範圍為0～3V。
文檔編號G06F3/05GK101996050SQ20091001334
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者康宏 申請人:康宏