連接微控制器和傳感器輸出的簡(jiǎn)單接口
可編程邏輯控制器和工業(yè)傳感器輸出端在和MCU連接的時(shí)候通常不太安全,一般都需要附加的TTL電路和 CMOS 信號(hào),這使得傳感器的易用性受到影響。當(dāng)傳感器使用NPN輸出狀態(tài),支持外接上拉電阻連接到傳感器電源(范圍10-30V,典型值為24V)輸出的時(shí)候,下圖提供了簡(jiǎn)單的接口解決方案。該設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸出與TTL/CMOS電路的輸入級(jí)完全兼容,能夠支持500A的輸出負(fù)載電流(拉電流)和100mA的輸入負(fù)載電流(灌電流)。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/162083.htmNPN上拉電阻分為兩部分,上部(R1)是高功率端,電阻1W,電阻1K歐。下部(R2)是低功率端,電阻10K歐,電壓1/4W。電路還有另外兩部分,齊納二極管 D1(根據(jù)邏輯電位的要求不同,可選5.1V或3.3V)和電容C1.電容C2 是備選方案,在傳感器低頻信號(hào)輸出的時(shí)候,用于高頻噪聲抑制。
齊納二極管在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)功能。主要功能為設(shè)定穩(wěn)定且安全的電壓,保證轉(zhuǎn)換的信號(hào)輸出時(shí)微控制器的安全。另外一項(xiàng)功能是和C1一起提供可變的輸出,保證MCU的供電。電路當(dāng)前的容量最大為 7.5mA,但對(duì)于運(yùn)行低功率微控制器和LCD顯示的要求來說足夠了。
如果用于噪聲抑制,C2的數(shù)值應(yīng)該滿足時(shí)變的R2xC2匹配1/3傳感器或PLC輸出的最大運(yùn)行頻率的要求。最大頻率在10kHz以上的傳感器不需要C2,因?yàn)榫€纜電容可滿足濾波需求。質(zhì)量較好的雙絞線和同軸電纜在信號(hào)輸出方面將帶來最好的效果。
只需要很少數(shù)的元器件,就可以提供能夠安全連接工業(yè)和PLD傳感器到微控制器的轉(zhuǎn)換信號(hào),另可以為穩(wěn)壓電源提供 7.5mA的容量。
評(píng)論