多路高壓放大器輸出直流電壓監(jiān)測與顯示系統(tǒng)設計
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1．3 電壓輸入接口設計
對于0～150 V直流高壓輸入，需要對輸入電壓進行分壓后才能進行采樣，本設計中采用電阻分壓電路，將動態(tài)范圍達150 V的直流高壓輸入，轉(zhuǎn)換為100 mV級的CS5460A采樣電壓，為了實現(xiàn)20路電壓測量，選擇3個74HC4051模擬開關(guān)分時選通20路輸入電壓。
具體電路圖如圖2所示。
圖2中R1為750 kΩ2，0．5 W功率電阻，R2為620Ω電阻，為了滿足系統(tǒng)線性度優(yōu)于0．2％的要求，選擇分壓電阻R1，R2精度優(yōu)于0．1％，溫度系數(shù)優(yōu)于25 ppm，從而實現(xiàn)了全動態(tài)范圍精確采樣。
1．4 CS5460A通信接口設計
CS5460A與單片機的通信接口為標準SPI接口，共由4根線組成，CS5460A有4條串行接口線：CS，SDI，SDO和SCLK。其中CS為片選控制線，低電平有效；SDI為串行數(shù)據(jù)輸入線；SDO為串行數(shù)據(jù)輸出線，當CS為高電平時，SDO端呈高阻狀態(tài)；SCLK為串行時鐘，用于控制CS5460A與微控制器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?；RESET為外部復位接口，單片機可通過它來控制C85460A的復位。
1．5 LCD顯示與RS 485接口設計
本系統(tǒng)選擇LM320160CCW型液晶顯示器作為系統(tǒng)顯示界面，LM320160CCW是320×160全圖形點陣的液晶顯示模塊。支持并口通信，內(nèi)置升壓電路，模塊顯示屏由內(nèi)置的主控芯片S1D13700控制，可靠性高，指令簡單，易于操作?？梢杂行э@示20路采集電壓，液晶顯示器與單片機接口電路如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/175913.htm
本設計中選擇RS 485電氣標準作為上位機通信接口電路，RS 485接口作為標準半雙工網(wǎng)絡接口，一般采用兩線制，以兩線間正壓差+0．2～+6 V表示邏輯1，以負壓差-0．2～+6 V表示邏輯0。RS 485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。最大的通信距離約為1 219 m，最大傳輸速率為10 Mb／s。RS 485總線一般最大支持32個節(jié)點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或者256個節(jié)點。RS 485電路圖如圖4所示。
使用MAX487EESA芯片作為485電平轉(zhuǎn)換芯片，最大數(shù)據(jù)率為250 Kb／s，最多可以驅(qū)動128個有效負載，工作溫度為-40～+85℃。RS 485接口信號線通過磁偶芯片ADuM1201，實現(xiàn)電氣隔離，485總線接口使用專用TVS管SM712實現(xiàn)ESD保護，出于信號完整性考慮，485電平輸出端采用差分120 Ω，單端50 Ω阻抗匹配。
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