CN202956607U

CN202956607U - 一种用于工业控制的单片机测控系统

Info

Publication number: CN202956607U
Application number: CN 201220589038
Authority: CN
Inventors: 文涵灵
Original assignee: CHENGDU ZHUOCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU ZHUOCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2022-11-09

Abstract

本实用新型公开了一种用于工业控制的单片机测控系统，包括由传感器以及单片机控制器组成的数字采集单元，所述的传感器为设于待测点并将检测到的信息变换成为电信号的检测装置，而所述的单片机控制器则为接收数字信号并进行处理的控制装置，本实用新型在所述的数字采集单元内设有连通传感器以及单片机控制器的转换模块，所述的转换模块为双积分型A/D转换器。本实用新型电路结构简单，不仅能将传感器输入的电压信号转换成数字信号传送至单片机控制器上进行处理，还具有分辨率高、稳定性高、成本低廉等优点，尤其适合于生产环境恶劣的工业控制现场。

Description

一种用于工业控制的单片机测控系统

技术领域

本实用新型涉及单片机领域，具体的说，是一种用于工业控制的单片机测控系统。

背景技术

在单片机测量、控制应用系统中，数据采集系统是其重要部分，它的作用就是将被测或被控对象的物理量与数字处理和控制的逻辑量联系起来。主要由前端传感器、A/D转换器以及单片机控制器组成，A/D转换器作为模拟量输入数据采集系统的核心单元,可实现电流信号和数字信号的相互转换，当然，对于A/D转换器而言，其设计往往还应满足整个系统的功能要求和技术性能指标，同时，还要充分考虑到应用现场的环境要求，例如：在工业控制的现场，由于环境较为恶劣，多存在噪声大、振动强、现场干扰因素多等情况，在实际应用过程中，常会对系统的稳定性造成影响，而为提高分辨率，A/D转换器多采用逐次比较型A/D转换器（如：TLC0831），应用时，虽然具有高精度、传输速度高、功耗低等优势，却还存在价位高的弊端，在工业上大规模应用势必会造成生产成本的高投入。因此，本实用新型为克服上述环境因素，以稳定性、可靠性为出发点，提出了一种用于工业控制的单片机测控系统，可应用于各种工业控制的现场，应用广泛。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于工业控制的单片机测控系统，采用双积分型A/D转换器，不仅能将传感器输入的电压信号转换成数字信号传送至单片机控制器上进行处理，还具有分辨率高、稳定性高、成本低廉等优点，较现有的逐次比较型A/D转换器而言，虽然在转换速率上有所下降，但是对转换速率要求不高的工业控制领域而言，其价格优势则更加明显。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种用于工业控制的单片机测控系统，包括由传感器以及单片机控制器组成的数字采集单元，所述的传感器为设于待测点并将检测到的信息变换成为电信号的检测装置，而所述的单片机控制器则为接收数字信号并进行处理的控制装置，本实用新型在所述的数字采集单元内设有连通传感器以及单片机控制器的转换模块，所述的转换模块为双积分型A/D转换器，较现有的逐次比较型A/D转换器更适合在工业控制领域应用，具有分辨率高、稳定性高、成本低廉等优势。

在本实用新型中，所述的转换模块包括定义于其管脚上的INHI引脚、INLO引脚、D1~D2引脚以及B1~B4引脚，所述的转换模块通过INHI引脚、INLO引脚与传感器相连；而所述的转换模块则通过D1~D2引脚、B1~B4引脚与单片机控制器相连，结构简单。

所述的转换模块还包括定义于其管脚上的CLKIN引脚以及与CLKIN引脚相连接的触发器CD，因此，本实用新型还具有较好的噪声容限，在触发器CD上定义有CLK引脚，所述的触发器CD则通过CLK引脚与单片机控制器相连。

为更好的实现本实用新型，所述的单片机控制器包括定义于其管脚上的P1.0~P1.7引脚、ALE引脚，所述的P1.0~P1.7引脚依次与转换模块的D1~D2引脚、B1~B4引脚相连；而所述的ALE引脚则连接在触发器CD的CLK引脚上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型结构简单，采用双积分型A/D转换器代替现有的逐次比较型A/D转换器，具有更好的稳定性，能克服工业控制现场中的各种恶劣环境带来的干扰，如噪声大、振动强等多种情况，适应性强。

（2）本实用新型采用的双积分型A/D转换器还具有分辨率高、成本低廉等优势，较现有的逐次比较型A/D转换器而言，虽然在转换速率上有所下降，但是对转换速率要求不高的工业控制领域而言，其价格优势则更加明显。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

本实用新型提出了一种用于工业控制的单片机测控系统，包括由传感器以及单片机控制器组成的数字采集单元，传感器为设于待测点并将检测到的信息变换成为电信号的检测装置，而单片机控制器则为接收数字信号并进行处理的控制装置。本实用新型在数字采集单元内设有连通传感器以及单片机控制器的转换模块，转换模块为双积分型A/D转换器，而在现有技术中，为进行数据的转换多采用逐次比较型A/D转换器进行连接，其区别在于：双积分型A/D转换器的工作性能较稳定，且抗干扰能力较强。但是，双积分型 A/D 转换器属于一种低速型 A/D 转换器，一次转换时间在 1~2ms ，而逐次比较型 A/D 转换器则可达到 1 m s，不过在工业控制系统中的许多场合，毫秒级的转换时间已经足足有余，因此，在工业控制领域，双积分型 A/D 转换器的优点正好有了用武之地，当然，较逐次比较型 A/D 转换器而言，其价格也更具优势。

双积分型A/D转换器的电路连接较为简单，如图1所示，转换模块可采用ICL7135，包括定义于其管脚上的INHI引脚、INLO引脚、D1~D2引脚以及B1~B4引脚，其中，转换模块通过INHI引脚、INLO引脚与传感器相连；而转换模块则通过D1~D2引脚、B1~B4引脚与单片机控制器相连，结构十分简单。

为更好的实现本实用新型，转换模块还包括定义于其管脚上的CLKIN引脚以及与CLKIN引脚相连接的触发器CD，如：CD4040，具有较好的噪声容限。如图1所示，在触发器CD上定义有CLK引脚，触发器CD则通过CLK引脚与单片机控制器相连。单片机控制器可采用MCS—51，其结构包括定义于其管脚上的P1.0~P1.7引脚、ALE引脚，其中，P1.0~P1.7引脚依次与转换模块的D1~D2引脚、B1~B4引脚相连；而ALE引脚则连接在触发器CD的CLK引脚上。

在本实用新型中，ICL7135与MCS—51的连接可采用BUSY信号进行“转换”,大大地减少了对MCS—51资源的占用，使其具有更好的稳定性，本实用新型电路结构简单，不仅能将传感器输入的电压信号转换成数字信号传送至单片机控制器上进行处理，还具有分辨率高、稳定性高、成本低廉等优点，尤其适合于生产环境恶劣的工业控制现场。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于工业控制的单片机测控系统，包括由传感器以及单片机控制器组成的数字采集单元，所述的传感器为设于待测点并将检测到的信息变换成为电信号的检测装置，而所述的单片机控制器则为接收数字信号并进行处理的控制装置，其特征在于：在所述的数字采集单元内设有连通传感器以及单片机控制器的转换模块，所述的转换模块为双积分型A/D转换器。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业控制的单片机测控系统，其特征在于：所述的转换模块包括定义于其管脚上的INHI引脚、INLO引脚、D1~D2引脚以及B1~B4引脚，所述的转换模块通过INHI引脚、INLO引脚与传感器相连；而所述的转换模块则通过D1~D2引脚、B1~B4引脚与单片机控制器相连。

3.根据权利要求2所述的一种用于工业控制的单片机测控系统，其特征在于：所述的转换模块还包括定义于其管脚上的CLKIN引脚以及与CLKIN引脚相连接的触发器CD，在触发器CD上定义有CLK引脚，所述的触发器CD则通过CLK引脚与单片机控制器相连。

4.根据权利要求3所述的一种用于工业控制的单片机测控系统，其特征在于：所述的单片机控制器包括定义于其管脚上的P1.0~P1.7引脚、ALE引脚，所述的P1.0~P1.7引脚依次与转换模块的D1~D2引脚、B1~B4引脚相连；而所述的ALE引脚则连接在触发器CD的CLK引脚上。