专利名称：一种集成的模拟量控制及采集板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制及采集板，特别涉及一种集成的模拟量控制及采集板。
背景技术：
离子注入机中的模拟量控制和采集点非常多，如电源的输入输出，真空值的采集，温度采集和电机控制等等。由于离子注入机的模拟量控制分布在设备的不同电位，分布比较散，通常采用的通用的方式是在每一个电位区域配备一台工控机，分别配置通用的模拟信号控制卡和模拟信号采集卡，来控制本电位所有的模拟量。这样的控制方式不但硬件成本比较高，而且每一个工控机的数据处理量比较大，降低了控制效率，同时增加了软件编制的难度。
发明内容
针对现有技术中模拟量控制及采集点多的情况，本实用新型提供了一种集成度高并且便于分散到设备的各个电位的板卡，使模拟量控制及采集趋于简单。
本实用新型通过以下技术方案实现一种集成的模拟量控制及采集板，包括单片机、地址跳线、通讯信号转换电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线、参考电源，其中所述单片机连接地址跳线、通讯信号转换电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线，和主控制器通讯，并执行主控制器发送的命令；所述地址跳线用于对板卡进行地址编码，主控制器通过判断地址编码信号来区分具有同样功能的板卡；所述通讯信号转换电路将光信号转换成电信号；所述A/D转换电路是模拟信号采集电路，将所采集的模拟信号转换为数字信号，输送给单片机；所述D/A转换电路是模拟信号输出电路，将单片机传送的数字信号转换成模拟信号，输出给外部电路；所述参考电压跳线连接参考电源用于选择给D/A转换电路、A/D转换电路提供的参考电源。
本实用新型有如下显著优点1.在满足控制精度的基本要求下，把与主通控制器通讯、模拟信号输出、模拟信号采集等功能都集中到一块电路板上，提高了模拟量控制板块的集成度；2.参考电压切换功能能够为输入和输出芯片提供不同的电压，适应不同控制对象的电压范围要求；3.使所有涉及模拟量控制的部件都可以采用这种模拟量控制及采集板，只要通过地址编码来区分它们就可以了。
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步介绍，但不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型包括单片机1，地址跳线2，通讯信号转换电路3，D/A转换电路4，A/D转换电路5，参考电压跳线6，5V参考电压7，10V参考电压8。
所述的单片机1用于和主控制器(图中未示)通讯，并执行主控制器(图中未示)发送的命令；所述的地址跳线2用于对板卡进行地址编码，主控制器(图中未示)通过判断地址编码信号来区分具有同样功能的板卡；所述的通讯信号转换电路3将光信号转换成电信号；所述的D/A转换电路4是模拟信号输出电路，能够将单片机1传送的数字信号转换成模拟信号，输出给外部电路(图中未示)，该电路采用的是12位的D/A芯片，输出精度达到1/4096，满足系统的精度要求；所述的A/D转换电路5是模拟信号采集电路，将所采集的模拟信号转换为数字信号，输送给单片机1，该电路采用的是12位的A/D芯片，采集精度达到1/4096，满足系统的精度要求；所述的参考电压跳线6用于选择给D/A和A/D芯片提供5V或者10V的电压，参考电压的大小决定了输入输出范围的多少，通过选择参考电压可以适应不同控制对象的要求。
当利用本实用新型控制电源时，由于板卡体积小，可以直接安装在电源后面，然后通过光纤直接与主控制器(图中未示)相连。当主控制器(图中未示)发送电源输出命令时，首先将相应板卡的地址编码发送给板卡，板卡通过通讯信号转换电路3将光信号转换为数字信号，然后传送到单片机1，单片机1通过识别地址编码来判断是否接收命令。当确定接收命令后，单片机通过D/A控制电路4将命令中要求的数字信号转换为电压信号，根据参考电压的选择，输出给电源0～5V或0～10V的驱动电压。当主控制器(图中未示)发送采集电压信号时，单片机1通过A/D控制电路5与外部电源信号连接，将采集的电压信号转换为数字信号，发送给主控制器(图中未示)。
本实用新型同时实现了模拟量的输入和输出控制，在满足控制精度要求的前提下，能够和主控制器直接进行通讯，及时响应控制器发送的命令，并且安装方便，可应用于机器内所有的模拟量控制和采集。本实用新型不但能控制电源的输出与采集，还适用于真空、温度、电机等模拟量的输入输出控制，使整机模拟量控制功能模块化。
本实用新型的特定实施例已对本实用新型的内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本实用新型专利的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求1.一种集成的模拟量控制及采集板，其特征在于包括单片机、地址跳线、通讯信号转换电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线、参考电源，其中所述单片机连接地址跳线、通讯信号转换电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线；所述地址跳线用于地址编码；所述通讯信号转换电路将光信号转换成电信号；所述A/D转换电路是模拟信号采集电路，将所采集的模拟信号转换为数字信号，输送给单片机；所述D/A转换电路是模拟信号输出电路，将单片机传送的数字信号转换成模拟信号，输出给外部电路；所述参考电压跳线连接参考电源，用于选择给D/A转换电路、A/D转换电路提供的参考电源。
2.根据权利要求1所述的集成的模拟量控制及采集板，其特征在于参考电源包括5V参考电源和10V参考电源。
3.根据权利要求1所述的集成的模拟量控制及采集板，其特征在于所述D/A转换电路采用12位的D/A芯片，输出精度1/4096。
4.根据权利要求1所述的集成的模拟量控制及采集板，其特征在于所述A/D转换电路采用12位的A/D芯片，输出精度1/4096。
专利摘要本实用新型公开了一种集成的模拟量控制及采集板，包括单片机、地址跳线、通讯信号转换电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线、参考电源，单片机连接地址跳线、通讯信号转换电路、D/A转换电路、A/D转换电路、参考电压跳线；所述地址跳线用于地址编码；所述通讯信号转换电路将光信号转换成电信号；所述A/D转换电路，将所采集的模拟信号转换为数字信号，输送给单片机；所述D/A转换电路，将数字信号转换成模拟信号，输出给外部电路；所述参考电压跳线连接参考电源。本实用新型同时实现了模拟量的输入和输出控制，能够和主控制器直接进行通讯，及时响应控制器发送的命令，并且安装方便，可应用于机器内所有的模拟量控制和采集。
文档编号G05B19/04GK2906704SQ20062001298
公开日2007年5月30日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者谢均宇, 孙勇, 王迪平, 唐景庭 申请人:北京中科信电子装备有限公司