一种可编程双极性3路电流频率转换器电路的制作方法

本发明涉及一种电流频率转换器电路，特别是一种可编程双极性3路电流频率转换器电路。

背景技术：

在有些惯性导航系统(如炮载惯导系统)中，为实时检测运行姿态，需要实时采集加速度传感器输出(输出电流)来判断运行状态，通过舵机和平台电机控制和干预运行速度和路径。

由于现有系统中使用的多种加速度传感器输出电流量程分布较广、测量精度、采样频率等存在较大差异，所以加速度传感器电流采集所需要的电流频率转换器多为定制和专用，也不能通过配置和编程实现多次配置。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决已有的电流频率转换器电路的缺点，提供一种可编程双极性3路电流频率转换器电路。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种可编程双极性3路电流频率转换器电路，其特征在于，包括3路电流电压转换电路、模拟数字转换电路、控制电路；

每路电流电压转换电路将输入的一路输入电流信号转换为电压信号，输入至模拟数字转换电路，由模拟数字转换电路对3号电压信号进行模数转换；

经模数转换后的信号输入至控制电路；

控制电路通过配置端口与上位机进行协议匹配；控制电路按照上位机发送的编程信息对模拟数字转换电路的输出信号进行采集和编程，并通过输出端口进行输出。

电流电压转换电路包括取样电阻和限流电阻；其中取样电阻选取低温漂的柱状电阻。

模拟数字转换电路采用MAX197AEAI+芯片电路。

控制电路采用单片机，单片机与上位机按照约定协议进行匹配，当匹配成功后上位机发送编程信息给单片机，单片机按照编程信息依次对模拟数字转换电路的输出信号进行采集，然后判断是否有新的编程信息，如果有将进行再次编程，如无新的编程信息将按照上次编程信息继续进行采集和编程。

输出端口包括6路频率输出端口和一UART频率输出端口。

电流电压转换电路包括取样电阻、滤波电路，共计3路，主要将输入电流信号精确的转变为电压信号，电流输入量程可达-300mA～+300mA。模拟数字转换电路包括模拟数字转换器、电压基准、其他外围电路，主要将输入的电压转换为数字信号，传送给控制电路，根据选择的模拟数字转换器的选择，采样可达较高精度。控制电路包括MCU电路、时钟电路、复位电路，主要采集模拟数字转换器输出的数字信号，并将采集的数字信号进行优化及补偿，然后按照配置命令进行采集和输出。配置端口包括为2线的UART端口，通过与上位机软件按照特定通讯协议交互通讯，可实现对可编程双极性电流频率转换器输出路数、采样精度、采样频率等参数进行编程。输出端口包括6路频率输出端口、UART频率输出端口，通过对可编程双极性电流频率转换器编程和配置，可实现单一端口或复合端口输出。

本发明所达到的有益效果：

本发明的可编程双极性3路电流频率转换器电路解决了现有的电流频率转换电路量程小、不能通用的缺点，可以直接用在绝大多数电流频率转换的场合。

附图说明

图1、图2是本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路的电路框图。

图3是本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路电流电压转换电路的电路图。

图4是本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路模拟数字转换电路的电路图。

图5是本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路控制电路的软件工作流程图。

图6是本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路配置端口的通讯协议图。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本方案的实施方式。

由图1和图2所示，本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路，由电流电压转换电路11、模拟数字转换电路12、控制电路13、配置端口14、输出端口15组成。

由图3所示，电流电压转换电路11由取样电阻和限流电阻构成；其中电阻R1选取高精度低温漂的柱状电阻，利用电阻实现将电流信号转换为电压信号；当输入端电流大小发生变化时，采样输出端输出电压高低也跟随发生变化，当输入端电流方向发生变化时，采样输出端输出电压方向也跟随发生反转。电阻R2主要起到限流和阻抗匹配作用，也有助于可靠的将电压信号传递给模拟数字转换电路12。

由图4所示，模拟数字转换电路12主要采用MAX197AEAI+芯片电路，由MAX197AEAI+电路及外围基本电路实现3路电压信号到数字信号的转变，MAX197AEAI+使用+5V单电源供电，HBEN、等控制端均受控制电路控制。引脚直接接+5V，关闭低功耗模式；REF和REFADJ分别接4.7μF和0.1μF电源到地，设置MAX197AEAI+使用内部4.096V内部基准电压源；CLK引脚通过接100pF电容到地，设置MAX197AEAI+使用1.56MHz内部时钟。

本实施例中控制电路13采用单片机。由图5所示，是本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路控制电路的软件工作流程图。硬件上电工作后软件自动运行，首先实现与上位机按照约定协议进行匹配，当匹配成功后上位机发送特征如图6的编程信息给单片机，单片机按照编程信息依次进行采集、输出，然后判断是否有新的编程信息，如果有将进行再次编程，如无新的编程信息将按照上次编程信息继续进行采集和编程。

由图6所示，为对本发明一种可编程双极性3路电流频率转换器电路配置端口编程的具体协议，如配置指令设置为”AA 1 0011 00 0 0 55”,则可编程双极性3路电流频率转换器电路被配置为通道1、2以1ms为一个采集输出周期，采集输出精度为0.1mA，串口输出波特率为9600bps。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。