leoniv.diod.club
Внешний АЦП ADCU14-8D

Основные характеристики:

• количество каналов АЦП:8
• количество разрядов АЦП:14
• входной диапазон АЦП:±0.1...±10 В
• усиление PGA:1, 2, 5, 10, 20, 50, 100
• входное сопротивление:1 МОм
• количество каналов ЦАП:4
• количество разрядов ЦАП:12
• выходной диапазон ЦАП:±10 В
• сопротивление нагрузки ЦАП:не менее 2 Ком
• количество каналов DIO:20
• тип цифровых выходов:открытый сток
• выходной ток цифровых выходов:до 100 мА
• напряжение на цифровых выходов:до 30 В
• пороговое напряжение цифровых входов:1.7 В
• тип интерфейса:USB
• питание:от интерфейса USB
• габариты:130 x 95 x 25 мм

Назначение устройства

Внешний АЦП ADCU14-8D предназначен для ввода и вывода аналоговых и цифровых сигналов. Он может применяться для научных исследований, измерения параметров, регулировки и ремонта электронной аппаратуры, а также для управления технологическими процессами. Интерфейс USB позволяет подключать устройство как к настольным, так и к портативным компьютерам.

Устройство выполнено в пластмассовом корпусе размером 130 x 95 x 25 мм. Для подключения к компьютеру имеется разъем USB (тип "B"). Питание устройства осуществляется от порта USB. Для питания аналоговых узлов устройство имеет встроенный преобразователь напряжения. Подключение внешних сигналов цифрового и аналогового ввода-вывода осуществляется через разъем D-SUB-37F. На верхней панели устройства размещен светодиод индикации включения питания и светодиод активности устройства (обмена с компьютером).

Аналоговый ввод

Основой подсистемы аналогового ввода является микросхема 14-разрядного АЦП типа AD7894AR-10. Всего устройство имеет 8 аналоговых входов. Сигнал с аналоговых входов ADC00…ADC07 поступает на коммутатор, затем на усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA), затем на вход микросхемы 14-разрядного АЦП. Коммутатор имеет защиту от перенапряжения до ±40 В. Коэффициент усиления PGA задается программно и может принимать значения 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100. Учитывая, что входной диапазон микросхемы АЦП составляет ±10 В, это соответствует входным диапазонам устройства ±10, ±5, ±2, ±1, ±0.5, ±0.2, ±0.1 В. Для каждого из аналоговых входов устройства можно выбрать свой входной диапазон. Для этого нужно вместе с переключением входов переключать коэффициент усиления PGA.

Аналоговый вывод

Основой подсистемы аналогового вывода является микросхема 4-х канального 12-разрядного ЦАП типа DAC7615U. Всего устройство имеет 4 аналоговых выхода. С выходов микросхемы ЦАП аналоговые сигналы поступают на буферные усилители, затем на аналоговые выходы DAC00…DAC03. Выходной диапазон для всех аналоговых выходов устройства составляет ±10 В. Суммарный потребляемый по аналоговым выходам ток не должен превышать 20 мА (гарантируется работа на нагрузку не менее 2 Ком). Выходной ток каждого аналогового выхода не должен превышать 10 мА. Буферные усилители допускают работу на емкостную нагрузку до 10 нФ.

Цифровой ввод-вывод

Устройство имеет 20 каналов цифрового ввода-вывода. Каждая линия ввода-вывода является двунаправленной и может использоваться как для ввода, так и для вывода цифровой информации. Схемотехника одного из каналов цифрового ввода-вывода приведена ниже:

Цифровые выходы с открытым стоком обеспечивают выходной ток до 100 мА на канал при напряжении до 30 В. Встроенная схема защиты ограничивает ток каждого выхода на уровне 250 мА. Для того чтобы настроить любой из каналов на ввод, достаточно просто вывести в этом канале единицу. При этом выходной транзистор будет закрыт, и состояние линии ввода будет полностью определяться внешним сигналом. Пороговое напряжение линий цифрового ввода составляет примерно 1.7 В.

Программное обеспечение

Вместе с АЦП ADCU14-8D поставляется тестовая управляющая программа adcu.exe. Программа позволяет в полном объеме осуществлять управление устройством, а также выводить на экран измеренные аналоговые значения и считанные состояния линий цифрового ввода. Внешний вид окна управляющей программы показан ниже:

Cовместно с АЦП ADCU14-8D можно использовать программу DataLogger (ссылка на нее приведена ниже) которая позволяет работать в режиме самописца. Она позволяет записывать получаемые с АЦП данные в файл для дальнейшего анализа с помощью сторонних программ.

Downloads:
adcu14-8d_sch.pdf (107 kB) - принципиальная схема.
adcu14-8d_pcad.zip (305 kB) - схема (OrCAD 9.2) и плата (PCAD 4.5, plt, gif).
adcu14-8d_manual.pdf (456 kB) - руководство пользователя.
adcu14-8d_source.zip (46 kB) - исходник и прошивка контроллера (AVR ASM).
adcu14-8d_corel.zip (116 kB) - панели, наклейка (Corel Draw 11, pdf, dxf).
adcu14-8d_soft.zip (411 kB) - исходник тестовой программы (C++ Builder 6).
datalogger.zip (2949 kB) - исходник программы самописца (Delphi).
Ридико Леонид Иванович www.leoniv.diod.club e-mail: wubblick@yahoo.com