CN204903620U - 一种基于at89c51的量程自动转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于AT89C51的量程自动转换电路，属于电子电路技术领域，其包括分压电路、放大电路、单片机、A/D转换器、模拟开关，所述分压电路包括P1、P2、P3三个电位计和一个模拟开关，所述放大电路包括R、R1、R2、R3、R4五个电阻和一个高增益运算放大器、一个模拟开关，所述P1的一端为输入端，所述R4的一端为接地端，本实用新型的电路设计合理，扩大了A/D转换量程，提高了精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于AT89C51的量程自动转换电路，属于电子电路技术领域。
背景技术
在一些自动控制设备中，常常要对一些如电压、频率、温度、速度、压力等信号进行实时测量，这些信号一般都通过传感器转换为电压信号来采样、转换。而常见的A/D转换器件(特别是逐此比较型)的输入电压范围有限，远远满足不了现实中测量需要。常见有两种情况：一是小信号的输入，对采样有影响，A/D转换后误差增大；另一类是大信号，超过采样量程，不能测量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于AT89C51的量程自动转换电路。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种基于AT89C51的量程自动转换电路，包括分压电路、放大电路、单片机、A/D转换器、模拟开关，所述分压电路包括P1、P2、P3三个电位计和一个模拟开关，所述放大电路包括R、R1、R2、R3、R4五个电阻和一个高增益运算放大器、一个模拟开关，所述P1的一端为输入端，所述R4的一端为接地端；
进一步的，所述的模拟开关为MAX4602，所述的单片机为AT89C51，所述的高增益运算放大器为LM324；
进一步的，所述放大电路中的电阻阻值分别为：R为5K欧、R1为90K欧、R2为9K欧、R3为900欧、R4为100欧；
进一步的，所述分压电路中的电位计分压比分别为：P1为1/100、P2为1/50、P3为1/10；
进一步的，所述模拟开关的管脚4电压为-15伏，管脚13电压为+15伏；所述高增益运算放大器的管脚4电压为+15伏，管脚11电压为-15伏。
本实用新型的有益效果：本实用新型的电路设计合理，扩大了A/D转换量程，提高了精度。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的电路图；
图2是本实用新型的工作原理框图；
具体实施方式
参阅图1所示，本实用新型的一种基于AT89C51的量程自动转换电路，包括分压电路、放大电路、单片机、A/D转换器、模拟开关，所述分压电路包括P1、P2、P3三个电位计和一个模拟开关，所述放大电路包括R、R1、R2、R3、R4五个电阻和一个高增益运算放大器、一个模拟开关，所述P1、P2、P3的一端连接在一起为输入端，并与分压电路中的模拟开关的7号管脚连接，活动端分别与分压电路中的模拟开关的2号、15号、10号管脚连接，还有一端为接地端，所述分压电路中的模拟开关的3号、14号、11号管脚连接在一起并与高增益运算放大器的1号管脚、R1的一端、A/D转换器和放大电路中模拟开关的3号管脚连接，所述分压电路中的模拟开关的6号管脚与电阻R的一端连接，所述电阻R的另一端与高增益运算放大器的3号管脚连接，所述高增益运算放大器的2号管脚与放大电路中的模拟开关的2号、15号、10号、7号管脚连接，且放大电路中的模拟开关的2号、15号、10号、7号管脚连接在一起，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接在一起且与放大电路中的模拟开关的14号管脚连接，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接在一起且与放大电路中的模拟开关的11号管脚连接，所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接在一起并与放大电路中的模拟开关的6号管脚连接，所述R4的另一端为接地端，所述的A/D转换器与单片机连接，所述的模拟开关为MAX4602，所述的单片机为AT89C51，所述的高增益运算放大器为LM324，所述放大电路中的电阻阻值分别为：R为5K欧、R1为90K欧、R2为9K欧、R3为900欧、R4为100欧，所述分压电路中的电位计分压比分别为：P1为1/100、P2为1/50、P3为1/10，所述模拟开关的管脚4电压为-15伏，管脚13电压为+15伏；所述高增益运算放大器的管脚4电压为+15伏，管脚11电压为-15伏。
该电路设置7个量程，从大到小依次是：1/100档、1/50档、1/10档、×1档、×10档、×100档和×1000档，分别由模拟开关4602控制(为了节省单片机的I/O口可以选用两片4051，这样需要4个I/O口)，软件控制量程的基本方法如图2，先设置量程的最大挡(1/100档)，进行数据采集，将采样值进行必要计算后于下档量程满刻度进行比较判别，若采样值大于下档量程，在大量程采集，反之，与更小的量程比较，直到合适为止，由于用户使用的A/D转换器的型号、位数不同，即可是8位，也可以是12位或16位，因此为了不失一般性，规定转换结果位双字节二进制数，高、低字节分别在31H，30H，各量程的数据在比较时，依次放入(R7R6)，调用双字节比较子程序，该方法经过实验验证，有高精度和范围宽的特点，可以作为一个电路模块直接加在一些复杂系统的A/D采样前端，每路可以加一指示灯，这样可更加直观判断所用量程，便以分析计算。
以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
Claims (5)
1.一种基于AT89C51的量程自动转换电路，包括分压电路、放大电路、单片机、A/D转换器、模拟开关，其特征在于：所述分压电路包括P1、P2、P3三个电位计和一个模拟开关，所述放大电路包括R、R1、R2、R3、R4五个电阻和一个高增益运算放大器、一个模拟开关，所述P1、P2、P3的一端连接在一起为输入端，并与分压电路中的模拟开关的7号管脚连接，活动端分别与分压电路中的模拟开关的2号、15号、10号管脚连接，还有一端为接地端，所述分压电路中的模拟开关的3号、14号、11号管脚连接在一起并与高增益运算放大器的1号管脚、R1的一端、A/D转换器和放大电路中模拟开关的3号管脚连接，所述分压电路中的模拟开关的6号管脚与电阻R的一端连接，所述电阻R的另一端与高增益运算放大器的3号管脚连接，所述高增益运算放大器的2号管脚与放大电路中的模拟开关的2号、15号、10号、7号管脚连接，且放大电路中的模拟开关的2号、15号、10号、7号管脚连接在一起，所述电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接在一起且与放大电路中的模拟开关的14号管脚连接，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接在一起且与放大电路中的模拟开关的11号管脚连接，所述电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接在一起并与放大电路中的模拟开关的6号管脚连接，所述R4的另一端为接地端，所述的A/D转换器与单片机连接。
2.如权利要求1所述的一种基于AT89C51的量程自动转换电路，其特征在于：所述的模拟开关为MAX4602，所述的单片机为AT89C51，所述的高增益运算放大器为LM324。
3.如权利要求1所述的一种基于AT89C51的量程自动转换电路，其特征在于，所述放大电路中的电阻阻值分别为：R为5K欧、R1为90K欧、R2为9K欧、R3为900欧、R4为100欧。
4.如权利要求1所述的一种基于AT89C51的量程自动转换电路，其特征在于，所述分压电路中的电位计分压比分别为：P1为1/100、P2为1/50、P3为1/10。
5.如权利要求1所述的一种基于AT89C51的量程自动转换电路，其特征在于：所述模拟开关的管脚4电压为-15伏，管脚13电压为+15伏；所述高增益运算放大器的管脚4电压为+15伏，管脚11电压为-15伏。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107453747A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-08 | 宁波大学 | 带ad转换器的单片机用电位器实现多路模拟开关的方法 |
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2015
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| CN107453747A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-08 | 宁波大学 | 带ad转换器的单片机用电位器实现多路模拟开关的方法 |
| CN107453747B (zh) * | 2017-07-27 | 2020-11-03 | 宁波大学 | 带ad转换器的单片机用电位器实现多路模拟开关的方法 |
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