CN101859119A - 一种放大器增益可控的显示仪表 - Google Patents

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Abstract

一种放大器增益可控的显示仪表，属于仪器仪表领域。包括单片机、数字电位器、仪表放大器、多路模拟信号选择开关、A/D转换电路、显示电路和键盘电路。多路模拟信号选择开关与外部不同幅值特性的多路模拟输入信号连接，在单片机的控制下选择一路送到仪表放大器；仪表放大器对输入信号进行放大，其放大倍数由数字电位器提供的阻值控制；放大后的信号由A/D转换电路转换成数字量送到单片机；单片机将输入的数字量信号转变成数值由显示电路显示出来；数字电位器输出的阻值由单片机根据选择的模拟信号通路来控制；键盘电路对单片机的工作进行设定和选择。为了准确修正A/D转换值，在多路模拟信号选择开关的模拟信号输入端输入一路标准电压信号。

Description

一种放大器增益可控的显示仪表
技术领域
一种可控增益仪表放大器，属于仪器仪表领域，可用于各种仪器仪表和控制单元中。
背景技术
目前单个的仪器仪表或一些控制单元多采用一个单片机为控制核心，对于多路模拟信号的处理，大多采用先进行适合于A/D转换的每路模拟信号的放大处理，然后通过多路模拟信号选择开关和一个A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号，其缺点是每路模拟信号对应一个不同放大倍数的仪表放大电路，造成电路庞大、繁杂，这是目前仪器仪表领域处理多路模拟信号存在的问题。
发明内容
本发明的目的是在有多路模拟信号输入的情况下，提供一种可根据不同的模拟信号输入通路自动改变放大电路的放大倍数的显示仪表。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种放大器增益可控的显示仪表，包括单片机、数字电位器、仪表放大器、多路模拟信号选择开关、A/D转换电路、显示电路和键盘电路。其中，多路模拟信号选择开关与外部不同幅值特性的多路模拟输入信号连接，在单片机的控制下选择一路送到仪表放大器；仪表放大器对输入信号进行放大，其放大倍数由数字电位器提供的阻值控制；放大后的信号由A/D转换电路转换成数字量送到单片机；单片机将输入的数字量信号转变成数值由显示电路显示出来；其中，数字电位器输出的阻值由单片机根据选择的模拟信号通路来控制；键盘电路与单片机连接，对单片机的工作进行设定和选择。
上述的放大器增益可控的显示仪表，其中，所述单片机采用芯片型号为89C52，所述数字电位器采用芯片型号为MAX5401，所述仪表放大器采用芯片型号为MAX4194，所述多路模拟信号选择开关采用芯片型号为CD4051，各器件的连接为：
89C52的6、7、8脚分别连接MAX5401的5、4、3脚，MAX5401的7、8脚连接在一起并与MAX4194的8脚连接，MAX5401的1脚连接MAX4194的1脚，MAX5401的6脚连接+5V电源，MAX4194的2、4、5脚连接在一起并与+5V电源的地连接，MAX4194的3脚连接CD4051的3脚，MAX4194的7脚连接+5V电源，CD4051的6、7、8脚连接在一起并与+5V电源的地连接，CD4051的13、14、15、12、1、5、2、4脚连接模拟输入信号，CD4051的16脚连接+5V电源，89C52的20脚连接+5V电源的地，89C52的40脚连接+5V电源，MAX4194的6脚连接A/D转换电路的模拟信号输入端，A/D转换电路的控制端和输出端与89C52的I/O口连接，89C52的1、2、3脚分别连接CD4051的11、10、9脚，键盘电路和显示电路与89C52余下的I/O口连接。
上述放大器增益可控的显示仪表中，为了准确修正A/D转换值，在CD4051的模拟信号输入端引入一路标准电压信号，单片机通过采集标准电压信号的值对其它的输入信号的值进行修正。
本发明的优点在于所有的模拟输入信号均使用同一个仪表放大器，针对不同的模拟输入信号，单片机通过控制调节数字电位器，使仪表放大器得到不同的放大倍数，从而使电路得到简化。
附图说明
图1放大器增益可控的显示仪表电路框图
图2放大器增益可控的显示仪表一实施例电路图。
具体实施方式
下面结合附图1、图2对本发明进行详细说明。
放大器增益可控的显示仪表电路框图如图1所示，其中一实施例的电路图如图2所示。在图1中，单片机连接数字电位器，数字电位器连接仪表放大器，多路模拟信号选择开关连接仪表放大器，仪表放大器连接A/D转换电路，A/D转换电路连接单片机，单片机连接多路模拟信号选择开关，多路模拟信号和标准电压信号连接多路模拟信号选择开关。
图2是一种实施例的具体电路。在图2中，单片机采用芯片型号为MCS-89C52，数字电位器采用芯片型号为MAX5401，仪表放大器采用芯片型号为MAX4194，多路模拟信号选择开关采用芯片型号为CD4051，具体连接如下：
89C52的6、7、8脚分别连接MAX5401的5、4、3脚，MAX5401的7、8脚连接在一起并与MAX4194的8脚连接，MAX5401的1脚连接MAX4194的1脚，MAX5401的6脚连接+5V电源，MAX4194的2、4、5脚连接在一起并与+5V电源的地连接，MAX4194的3脚连接CD4051的3脚，MAX4194的7脚连接+5V电源，CD4051的6、7、8脚连接在一起并与+5V电源的地连接，CD4051的13、14、15、12、1、5、2脚连接模拟输入信号，CD4051的4脚连接标准电压信号，CD4051的16脚连接+5V电源，89C52的20脚连接+5V电源的地，89C52的40脚连接+5V电源，MAX4194的6脚连接A/D转换电路的模拟信号输入端，A/D转换电路的其它输入、输出端连接89C52，89C52的1、2、3脚分别连接CD4051的11、10、9脚，89C52连接键盘电路，89C52连接显示电路。
具体工作方式如下：
如图2所示，89C52通过其1、2、3脚与CD4051的11、10、9脚的3根连接线，来选择哪一路模拟输入信号或标准电压信号可以通过CD4051的3脚连接上MAX4194的3脚(CD4051的具体使用可参照其使用说明书)；89C52通过其6、7、8脚与MAX5401的5、4、3脚的3根连接线，来调节MAX5401内部的电阻(MAX5401的具体使用可参照其使用说明书)，MAX5401的1、7、8脚是其数字电位器内部电阻的3个输出端，MAX5401的1脚连接MAX4194的1脚，MAX5401的7、8脚共同连接MAX4194的8脚，从而将一个可变电阻连接到了MAX4194上，从而MAX4194的放大倍数可以根据具体的要求来选择(MAX4194的具体使用可参照其使用说明书)，将MAX4194的6脚，仪表放大器的模拟信号输出端，连接到A/D转换电路模拟信号的输入端，A/D转换电路的数字信号输出端及相应的控制线与89C52连接，从而89C52可得到相应的数字信息，并通过显示电路显示出来。显示电路采用如LED数码管、LCD显示屏等通用的手段实现。
为了使MAX4194的放大倍数得到修正，在CD4051输入端的4脚，引入了标准电压信号，89C52可根据得到的标准电压信号对其相应的数字信息进行修正。
其中的A/D转换电路和键盘电路采用通用的技术手段实现。

Claims (3)

1.一种放大器增益可控的显示仪表，包括单片机、数字电位器、仪表放大器、多路模拟信号选择开关、A/D转换电路、显示电路和键盘电路；其特征在于：多路模拟信号选择开关与外部不同幅值特性的多路模拟输入信号连接，在单片机的控制下选择一路送到仪表放大器；仪表放大器对输入信号进行放大，其放大倍数由数字电位器提供的阻值控制；放大后的信号由A/D转换电路转换成数字量送到单片机；单片机将输入的数字量信号转变成数值由显示电路显示出来；其中，数字电位器输出的阻值由单片机根据选择的模拟信号通路来控制；键盘电路与单片机连接，对单片机的工作进行设定和选择。
2.根据权利要求1所述的一种放大器增益可控的显示仪表，其特征在于：所述单片机采用芯片型号为89C52，所述数字电位器采用芯片型号为MAX5401，所述仪表放大器采用芯片型号为MAX4194，所述多路模拟信号选择开关采用芯片型号为CD4051，各器件的连接为：
89C52的6、7、8脚分别连接MAX5401的5、4、3脚，MAX5401的7、8脚连接在一起并与MAX4194的8脚连接，MAX5401的1脚连接MAX4194的1脚，MAX5401的6脚连接+5V电源，MAX4194的2、4、5脚连接在一起并与+5V电源的地连接，MAX4194的3脚连接CD4051的3脚，MAX4194的7脚连接+5V电源，CD4051的6、7、8脚连接在一起并与+5V电源的地连接，CD4051的13、14、15、12、1、5、2、4脚连接模拟输入信号，CD4051的16脚连接+5V电源，89C52的20脚连接+5V电源的地，89C52的40脚连接+5V电源，MAX4194的6脚连接A/D转换电路的模拟信号输入端，A/D转换电路的控制端和输出端与89C52的I/O口连接，89C52的1、2、3脚分别连接CD4051的11、10、9脚，键盘电路和显示电路与89C52余下的I/O口连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种放大器增益可控的显示仪表，其特征在于：在CD4051的模拟信号输入端引入一路标准电压信号，单片机通过采集标准电压信号的值对其它的输入信号的值进行修正。
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