(MC145027.docVIP

基于MC145027的群模拟信号检测系统,该系统可通过单信号线将各探头和主机连接起来,其探头的路数最多可达242路;MC145027特殊的设码方式可使数据在传输过程中具有极高的可靠性,这在强电磁干扰的工业现场具有较高的应用价值。 ??? 关键词：多点检测;单信号线;可靠性;MC145026;MC145027 ??? 在工业自动化控制系统中,往往需要对多点模拟量进行检测,传统的方法是在各检测点设置传感器 ,并以三线或二线连接到主机,通过多路模拟开关和模数转换器件对各个模拟量进行模数转换,取得相应的数据以供主机处理。这种方法存在如下缺陷： ·模拟电压在通过电缆传到主机的过程中容易受到干扰; ·主机要通过模拟开关选择传感器,这使探头的路数受到限制,主机的接口电路比较复杂; ·主机无法向各检测点传送控制指令; ·如果在检测点增加一个传感器,就必须增加一根电缆连至主机,因而增加了布线的复杂程度; ??? 针对上述问题,笔者设计了一套基于MC145027的群模拟信号检测系统,使主机和各个探头之间只通过三根线即可进行双向的数据传输（如图1所示）。由于MC145027特殊的译码方式能够消除瞬间的强电磁干扰,因而数据在传输过程中具有很高的可靠性。 ?? 1.? MC145027的解码方式 ??? MC145027通常用作解码器,与之搭配使用的编码器为MC145026。为了说明MC145027的解码方式,这里首先介绍一下MC145026的编码方式。 ??? 1.1MC145026的编码 ??? 集成编码器CM145026的引脚功能和外部电路如图2所示。A1～A9是地址或数据输入端,当作地址使用时有三个状态 (高电平、开路、低电平),当作数据使用时有两种状态（高电平、低电平）;、的数值决定MC145026内部时钟振荡器的工作频率;TE是内部时钟振荡器的工作控制端,当TE为低电平时,振荡器工作;的输出编码信号如图3所示,两个连续的宽脉冲（占空比7：1）表示“1”,两个连续的窄脉冲（占空比1：7）表示“0”,一宽一窄两个脉冲表示“开路”。发送时,先发送17.5个时钟周期的低电平, 接着依次发送A1～A2的状态编码,如果A1～A9的状态编码发送完毕后TE依然是低电平,经过24个时钟周期后再依次发送 A1～A9的状态编码。其编码的发送工作不管TE在何时由低电平变为高电平,均必须等到当前发送周期结束以后才能停止[1]。 ??? 1.2MC145027的解码方式 ??? MC145027是与MC145026配套使用的解码器（MC145027/145028）的一种,具有4位数据输出和5位地址编码,根据其地址的不同组合可以产生种不同的地址编码。根据其地址的不同组合可以产生种不同的地址编码。MC145027的引脚功能和外部电路如图4所示,其功能框图如图5所示。 ??? MC145027通过RC积分电路来完成宽窄脉冲的识别,图5中,定时元件R1、C1决定对宽窄脉冲的识别。。 R2、C2是整个发送周期的辨别定时元件,用以确定各个有效单字,。当编码信号从数据输入端（9脚）输入时,6 脚将出现与9脚相同的信号,该信号经R1、C1积分电路积分后由7脚送至数据提取电路,数据提取电路在输入信号的每一个上升沿通过检测 7脚的状态来判断输入的是宽脉冲还是窄脉冲。图6给出了6脚和7脚信号的波形,假定数据输入端输入的是“开路”编码（即一个宽脉冲和一个窄脉冲）,宽脉冲开始于t0时刻,结束于t1时刻,窄脉冲开始于t2时刻,结束于t3时刻,整个编码于t4时刻结束。那么,在t1时刻,7脚的电压为： ?? 在此时刻,数据提取电路检测到的7脚电平为高电平,说明上一个脉冲为宽脉冲;此后窄脉冲通过 R1给C1充电,在窄脉冲结束时的t3时刻,7脚的电压为0.74Vcc,在此后的一段时间里C1通过R1放电,在编码结束的t4时刻,7脚的电压为0.1Vcc。此时数据提取电路检测到7脚的电平为低电平,说明上一个脉冲为窄脉冲。由此可见MC145027并不是对接收到的脉冲信号直接进行解码,而是将输入信号积分后进行解码,由于积分电路能滤除瞬间的尖脉冲干扰,因此MC145027接收的编码信号即使受到某种程序的干扰,MC145027依然能够进行正确的解码,这一点对于环境复杂的工业现场特别重要。 ??? 2. 系统硬件电路的设计 ??? 该检测系统的硬件电路包括探头电路和主机接口电路两部分,主机和探头之间传输的格式遵循MC145026的编码格式。 ??? 2.1探头电路 ??? 探头电路的原理框图如图7所示。 ??? 主机发送至探头的编码信号线经过信号传至各个探头,经放大整形电路处理后送到 MC145027进行解码,当地址判断一致后,VT由低变高向单片机申请中断,由单片机读取解码后的数据, MC145027能够解出