2.3 Расчет и выбор элементов сопряжения
2.3.1 Выбор терморезистора и элементов схемы сопряжения его с ацп.
Наибольшее распространение получили терморезисторы серии pt100. Выберем терморезисторpt100-2, он имеет только 2 вывода.
Данный резистор представлен на рисунке 7.
Рисунок 7 – терморезистор pt100-2
Таблица сопротивлений терморезистора представлена на рисунке 8.
Рисунок 8 - таблица сопротивлений терморезистораpt100-2.
Терморезистор при температуре 0 С˚ будет иметь сопротивление
100 Ом, то есть в схеме делителя напряжения второй резистор будет иметь сопротивления тоже 100 Ом. Выберем обычный резистор МЛТ – 0.25 – 100 Ом.
2.3.2 Выбор ацп
АЦП в основном различаются на два вида: последовательные, параллельные. Последовательные характеризуются тем что для их работы необходимо всего 3-5 выводов микроконтроллера, но зато они обладают более низкой скоростью преобразования относительно АЦП параллельного действия. Что касается АЦП параллельного действия, то все разряды преобразованного сигнала снимаются одновременно с ножек АЦП, соответственно это увеличивает скорость, но при этом необходимо использовать большее количество выводов контроллера. Так же АЦП характеризуются разрядностью. Разрядность АЦП влияет на точность преобразования.
В данном проекте не важно количество выводов (их более чем достаточно у АТ89С51), цена нам тоже не важна, поэтому выбираем 12 разрядный АЦП параллельного действия AD1674. Данный преобразователь представлен на рисунке 8. Его характеристики:
- Монолитный 12 битный 10 мс АЦП со схемой выборки
- Встроенное устройство выборки-хранения
- Цоколевка, соответствующая промышленному стандарту
- 8 и 16 битный микропроцессорный интерфейс
- Определенные и проверенные статические и динамические характеристики
- Униполярный и биполярный входы
- Диапазоны входного сигнала ±5 В, ±10 В, 0 В - 10 В и 0 В - 20 В
- Коммерческий, индустриальный и военный температурные диапазоны
- MIL-STD-883 и SMD корпусные исполнения
Рисунок 8 - АЦП параллельного действия AD1674
Распишем используемые выводы:
Vcc– +12V/+15Vвывод питания.
Vee- -12V/-15Vвывод питания.
REFOUT– выход внутреннего генератора опорного напряжения (10В);
REFIN– вход для подачи опорного напряжения;
AGND – земля;
10VIN– вход аналогового сигнала(преобразуемого);
12/8 – вывод отвечающий за вывод данных из АЦП, если подаем на вход высокий уровень сигнала, то 12 разрядный выход с портов DB0-DB11, если низкий уровень, то формируется два восьмиразрядных слова;
CS- Выбор микросхемы. Выбор микросхемы имеет низкий активный уровень.
R/C– вывод чтения/преобразования. При режиме преобразовании имеет низкий уровень, в режиме чтения высокий.
СE– сигнал разрешения, используется для инициирования преобразования или операции чтения.
Более подробное описание AD1674, его характеристики, диаграммы работы и назначение выводов представлены в литературе [2].