用USB捕獲16位電壓測量數據的采集系統

發(fā)布時(shí)間:2010-7-15 15:52    發(fā)布者:zealot
關(guān)鍵詞: 16位 , USB , 捕獲 , 采集系統 , 電壓測量
USB已經(jīng)成為連接PC的接口選擇。所有現代PC上都有USB接口,它提供標準化的連接器,可以為外設提供5V電源,以及最多達100mA的電流。圖 1 中的電路組合了Maxim公司(www.maxim-ic.com)的一片低功耗16位ADC MAX1168,與一個(gè)小型USB接口模塊,構成一個(gè)簡(jiǎn)單的八通道、16位測量系統。MAX1168有八個(gè)輸入通道、一個(gè)SPI(串行外設接口)端口、一個(gè)4.096V基準電壓,以及一個(gè)時(shí)鐘振蕩器。MAX1168工作在5V電壓下,可以轉換為單個(gè)通道、在一個(gè)通道上完成多次轉換,或者順序掃描多個(gè)通道,并在片上存儲測量的數據。


USBmicro公司(www.usbmicro.com)的U421 USB 接口模塊基于Cypress(www.cypress.com)的CY7C63743控制器,提供多至16 I/O線(xiàn)以及一個(gè)將某些I/O線(xiàn)用作 SPI 端口的選項,可選時(shí)鐘速率62.5 kHz、500 kHz、1 MHz或2 MHz。U421上的硬件可以訪(fǎng)問(wèn) SPI 讀寫(xiě)設備,器件的通用I/O線(xiàn)可以作為從選擇線(xiàn),應付多種SPI設備。一個(gè)I/O線(xiàn)用于控制MAX116

8的片選輸入。當與HID(人/機接口設備)一起使用時(shí),U421 USB控制器能夠以高達800字節/秒的速度傳輸數據。USB端口增加了降低噪聲的濾波功能,并能為電路提供5V電源。

MAX1168的采樣保持電路必須采集輸入電壓,并在3ms時(shí)間內為其45 pF的保持電容器充電,因而需要一個(gè)快速放大器來(lái)減小采集誤差。MAX4230現有雙芯和四芯版,提供10 MHz帶寬、2V/ms轉換速率、滿(mǎn)擺幅的輸入與輸出,以及在5V 電壓或低至2.7V電壓下運行的能力。MAX4230的偏置電流典型值為50 pA,可以在不影響精度情況下有相當高的輸入阻抗。

為提供過(guò)壓保護以及輸入電壓定標功能,每個(gè)緩沖放大器的輸入端都有一個(gè)100kΩ精密匹配的電阻分壓器。本應用使用了Maxim公司的 MAX5490VA10000 10:1分壓器,它提供1/11的定標因數,可以在687.5mV分辨率下達到45V的最高可讀輸入。

評估軟件用微軟(Microsoft) Visual Basic.Net標準版,該軟件通過(guò)USBm.dll(動(dòng)態(tài)鏈接庫)文件為 U421提供指令。演示程序設置MAX1168掃描所有八個(gè)通道,并顯示結果。當運行程序時(shí),可以用VB(Visual Basic) 方式設置輸入分壓器的基準電壓、選擇掃描時(shí)間,以及啟用八個(gè)輸入通道中的任意一個(gè)作屏幕顯示(圖2)。

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