基于动态扫描电路的数据采集器.pdfVIP

学兔兔 《自动化与仪器仪表}2o13年第 期(总第169期) 基于动态扫描电路的数据采集器 吴建军 (中煤科工集团重庆研究院 重庆，400037) 摘 要：本设计在没有CPU的情况下采用动态扫描模拟信号的方法实现数据采集，并且对采集结果以光柱直观地显 示，该数据采集器价格低廉，并且通过多个现场运行证明它是稳定可靠的。 关键词：CPU；数据采集；动态扫描；光柱 Abstract：It’S designed for acquisition of analog signal by dynamic scanning circuit without CPU，and the data is intuitionistic due to LEDS bar display,this kind of data acquisition instrument is very cheap，furthermore，it has been proved to be steady and reli— able in field applications． Key words：CPU；Data acquisition；Dynamic scaning；LEDs bar 中图分类号：TH85 文献标识码：B 文章编号：1001—9227(2013)05—0083—03 0 引 言 阳极也在内部相连；共阳型每组内十个发光二极管的阳极在内 早期的盘装式指示仪表都为指针式仪表，目前数字显示仪 部连在一、起，各组内序号相同的发光二极管的阴极也在内部 表已非常普遍，然而指针式仪表以其直观的指示仍然较受工厂 相连。驱动光柱可以采用静态和动态两种方式，静态驱动将点 操作工人的欢迎，特别是象带指示的输出型仪表 (如输出 亮所有应亮的二极管，故显示稳定，但功耗大，需要元器件 4-20mA的模拟操作器)、伺服操作器等更是如此…，但指针式 多，成本高，而采用动态驱动，在同一时刻只点亮某 一组内应 仪表也有较大的缺点，如显示分辨率低 (4—20mA模拟表头分 亮的发光二极管，利用人视觉的暂态效应，同样可以获得稳定 辨率通常只有士5％)、精度差、稳定性差、防抖能力差、运输 的显示，且大大降低了功耗及节约成本，同时还提高了仪表的 过程中表头容易受损、使用寿命不及数字显示仪表等，而光柱 可靠性。 显示仪既具有指针仪表的显示直观的优点，又提高了指示分辨 2．2 光柱驱动电路 率 (如101型分辨率可达土1％)和指示精度，其稳定性、防抖 首先介绍光柱的驱动芯片LM3914。它是美国NATION— 能力、使用寿命等方面也已达到了数字显示仪表的水平 。本 AL sEMIc0NDucT0R公司生产的集成电路。可驱动10只 设计的数据采集器的结果便以光柱显示。 LED，提供与模拟信号对应的线性显示。 1 原 理 为了直观地判断模拟信号的大小通常需要将模拟信号转换 为数字信号，在当前流行的PLC、DCS、FCS系统中都是采用 AI模件采样模拟信号，在经过工程量转换后在计算机人机界 面上加以显示，但有些重要的或特殊的参数仍然需要以仪表的 方式在本地进行显示，光柱显示以其直观、稳定、使用寿命长 等优点在某些场合较受欢迎。本设计采用一种动态扫描模拟信 号的方法，将模拟信号转换成数字信号，在没有CPU的情况 下以光柱的形式显示。 2 实现方法 2．1 光枉 光柱是由许多条形发光二极管紧密排列成柱状的发光体，