其中D0~D7与单片机的数据总线相连,A0、A1为单片机的P0口经74LS373地址锁存器后产生的低两位地址线,系统用74LS138译码器产生的Y5、Y6作为MGLS12032两个控制驱动器工作的选通信号。
1.5 模拟信号采集电路
系统采用12位并行A/D转换器MAX197对传感器输出的0-5v/4-20mA 模拟电信号进行采集。MAX197是美国Maxim公司推出的多量程(本系统采用0-5V量程)、8通道、12位快速A/D转换器,采用逐次逼近工作方式,片内含有高精度的参考电压源和时钟电路,使它可以在不需要任何外部电路和时钟的情况下完成一切A/D转换功能,应用非常方便。并且MAX197内部具有输入跟踪/采样保持电路,其并行输出口很容易与单片机连接,仅需外接几个电容即可。
MAX197与单片机的典型接口电路如图4所示。设计采用MAX197的CH0-CH6通道采集7路0-5V电压信号。而4-20mA电流信号则经过8选 1模拟开关CD4051轮流选通,再经灵敏电阻,放大器转化为0-5V电压信号后,进入MAX197的CH7通道进行模数转换,从而系统可以采集8路电流信号。
1.6 开关量采集电路设计
系统通过一片8255芯片来扩展并行口。编程使8255的A口为输入,用于采集8路开关信号。B口为输出,用于8路开关量的输出。为了增强系统抗干扰能力,开关量输入/输出通道都采用光电隔离。开关量采集电路图略。
1.7 频率信号测量电路设计
本系统利用8253芯片的定时器/计数器1和2对两路待测脉冲个数进行记数,8253的定时器/计数器0用来定时,利用W77E58有多个中断源的特性,定时结束产生中断,在中断服务程序中,读取8253定时器/计数器1和2的当前记数值,通过计算便可得到待测频率量。
频率信号测量电路如图5所示。其中D0-D7与W77E58数据总线相连,单片机P2口高三位经138译码器译出的Y0与8253的CS引脚相连,用来选通8253芯片,8253的A0、A1直接与低二位地址线相连,因此8253的端口地址为1FFCH~1FFFH。
1.8 串行通讯设计
利用MAX485芯片,W77E58单片机的增强串口用来扩展485接口,以便能够与工业现场具有485接口的智能仪表相连接。单片机与MAX485芯片的连接只需要外加几个电阻,非常简便,在此不再详述。