專利名稱：一種放大器增益可控的顯示儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種可控增益儀表放大器，屬于儀器儀表領(lǐng)域，可用于各種儀器儀表和控制單元 中。
背景技術(shù)：
目前單個(gè)的儀器儀表或一些控制單元多采用一個(gè)單片機(jī)為控制核心，對(duì)于多路模 擬信號(hào)的處理，大多采用先進(jìn)行適合于A/D轉(zhuǎn)換的每路模擬信號(hào)的放大處理，然后通過多 路模擬信號(hào)選擇開關(guān)和一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其缺點(diǎn)是每路模擬 信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)不同放大倍數(shù)的儀表放大電路，造成電路龐大、繁雜，這是目前儀器儀表領(lǐng)域 處理多路模擬信號(hào)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在有多路模擬信號(hào)輸入的情況下，提供一種可根據(jù)不同的模擬信 號(hào)輸入通路自動(dòng)改變放大電路的放大倍數(shù)的顯示儀表。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種放大器增益可控的顯示儀表，包括單片機(jī)、數(shù)字電位器、儀表放大器、多路模 擬信號(hào)選擇開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示電路和鍵盤電路。其中，多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)與外 部不同幅值特性的多路模擬輸入信號(hào)連接，在單片機(jī)的控制下選擇一路送到儀表放大器； 儀表放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，其放大倍數(shù)由數(shù)字電位器提供的阻值控制；放大后的信 號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到單片機(jī)；單片機(jī)將輸入的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)值由顯 示電路顯示出來；其中，數(shù)字電位器輸出的阻值由單片機(jī)根據(jù)選擇的模擬信號(hào)通路來控制； 鍵盤電路與單片機(jī)連接，對(duì)單片機(jī)的工作進(jìn)行設(shè)定和選擇。上述的放大器增益可控的顯示儀表，其中，所述單片機(jī)采用芯片型號(hào)為89C52，所 述數(shù)字電位器采用芯片型號(hào)為MAX5401，所述儀表放大器采用芯片型號(hào)為MAX4194，所述多 路模擬信號(hào)選擇開關(guān)采用芯片型號(hào)為CD4051，各器件的連接為89C52的6、7、8腳分別連接MAX5401的5、4、3腳，MAX5401的7、8腳連接在一起 并與MAX4194的8腳連接，MAX5401的1腳連接MAX4194的1腳，MAX5401的6腳連接+5V 電源，MAX4194的2、4、5腳連接在一起并與+5V電源的地連接，MAX4194的3腳連接⑶4051 的3腳，MAX4194的7腳連接+5V電源，⑶4051的6、7、8腳連接在一起并與+5V電源的地連 接，CD4051的13、14、15、12、1、5、2、4腳連接模擬輸入信號(hào)，0)4051的16腳連接+5V電源， 89C52的20腳連接+5V電源的地，89C52的40腳連接+5V電源，MAX4194的6腳連接A/D轉(zhuǎn) 換電路的模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換電路的控制端和輸出端與89C52的I/O 口連接，89C52 的1、2、3腳分別連接⑶4051的11、10、9腳，鍵盤電路和顯示電路與89C52余下的I/O 口連 接。上述放大器增益可控的顯示儀表中，為了準(zhǔn)確修正A/D轉(zhuǎn)換值，在⑶4051的模擬 信號(hào)輸入端引入一路標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，單片機(jī)通過采集標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)的值對(duì)其它的輸入信號(hào)的值進(jìn)行修正。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所有的模擬輸入信號(hào)均使用同一個(gè)儀表放大器，針對(duì)不同的模 擬輸入信號(hào)，單片機(jī)通過控制調(diào)節(jié)數(shù)字電位器，使儀表放大器得到不同的放大倍數(shù)，從而使 電路得到簡化。


圖1放大器增益可控的顯示儀表電路框2放大器增益可控的顯示儀表一實(shí)施例電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1、圖2對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。放大器增益可控的顯示儀表電路框圖如圖1所示，其中一實(shí)施例的電路圖如圖2 所示。在圖1中，單片機(jī)連接數(shù)字電位器，數(shù)字電位器連接儀表放大器，多路模擬信號(hào)選擇 開關(guān)連接儀表放大器，儀表放大器連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)，單片機(jī)連 接多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)，多路模擬信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)連接多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)。圖2是一種實(shí)施例的具體電路。在圖2中，單片機(jī)采用芯片型號(hào)為MCS-89C52，數(shù) 字電位器采用芯片型號(hào)為MAX5401，儀表放大器采用芯片型號(hào)為MAX4194，多路模擬信號(hào)選 擇開關(guān)采用芯片型號(hào)為⑶4051，具體連接如下89C52的6、7、8腳分別連接MAX5401的5、4、3腳，MAX5401的7、8腳連接在一起 并與MAX4194的8腳連接，MAX5401的1腳連接MAX4194的1腳，MAX5401的6腳連接+5V 電源，MAX4194的2、4、5腳連接在一起并與+5V電源的地連接，MAX4194的3腳連接⑶4051 的3腳，MAX4194的7腳連接+5V電源，⑶4051的6、7、8腳連接在一起并與+5V電源的地連 接，CD4051的13、14、15、12、1、5、2腳連接模擬輸入信號(hào)，0)4051的4腳連接標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)， CD4051的16腳連接+5V電源，89C52的20腳連接+5V電源的地，89C52的40腳連接+5V電 源，MAX4194的6腳連接A/D轉(zhuǎn)換電路的模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換電路的其它輸入、輸出端 連接89C52，89C52的1、2、3腳分別連接CD4051的11、10、9腳，89C52連接鍵盤電路，89C52 連接顯示電路。具體工作方式如下如圖2所示，89C52通過其1、2、3腳與⑶4051的11、10、9腳的3根連接線，來選 擇哪一路模擬輸入信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)可以通過⑶4051的3腳連接上MAX4194的3腳 (CD4051的具體使用可參照其使用說明書)；89C52通過其6、7、8腳與MAX5401的5、4、3腳 的3根連接線，來調(diào)節(jié)MAX5401內(nèi)部的電阻(MAX5401的具體使用可參照其使用說明書)， MAX5401的1、7、8腳是其數(shù)字電位器內(nèi)部電阻的3個(gè)輸出端，MAX5401的1腳連接MAX4194 的1腳，MAX5401的7、8腳共同連接MAX4194的8腳，從而將一個(gè)可變電阻連接到了 MAX4194 上，從而MAX4194的放大倍數(shù)可以根據(jù)具體的要求來選擇(MAX4194的具體使用可參照其使 用說明書)，將MAX4194的6腳，儀表放大器的模擬信號(hào)輸出端，連接到A/D轉(zhuǎn)換電路模擬信 號(hào)的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號(hào)輸出端及相應(yīng)的控制線與89C52連接，從而89C52可 得到相應(yīng)的數(shù)字信息，并通過顯示電路顯示出來。顯示電路采用如LED數(shù)碼管、LCD顯示屏 等通用的手段實(shí)現(xiàn)。
為了使MAX4194的放大倍數(shù)得到修正，在⑶4051輸入端的4腳，引入了標(biāo)準(zhǔn)電壓 信號(hào)，89C52可根據(jù)得到的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)對(duì)其相應(yīng)的數(shù)字信息進(jìn)行修正。其中的A/D轉(zhuǎn)換電路和鍵盤電路采用通用的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種放大器增益可控的顯示儀表，包括單片機(jī)、數(shù)字電位器、儀表放大器、多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示電路和鍵盤電路；其特征在于多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)與外部不同幅值特性的多路模擬輸入信號(hào)連接，在單片機(jī)的控制下選擇一路送到儀表放大器；儀表放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，其放大倍數(shù)由數(shù)字電位器提供的阻值控制；放大后的信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到單片機(jī)；單片機(jī)將輸入的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)值由顯示電路顯示出來；其中，數(shù)字電位器輸出的阻值由單片機(jī)根據(jù)選擇的模擬信號(hào)通路來控制；鍵盤電路與單片機(jī)連接，對(duì)單片機(jī)的工作進(jìn)行設(shè)定和選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種放大器增益可控的顯示儀表，其特征在于所述單片機(jī) 采用芯片型號(hào)為89C52，所述數(shù)字電位器采用芯片型號(hào)為MAX5401，所述儀表放大器采用芯 片型號(hào)為MAX4194，所述多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)采用芯片型號(hào)為CD4051，各器件的連接為89C52的6、7、8腳分別連接MAX5401的5、4、3腳，MAX5401的7、8腳連接在一起并與 MAX4194的8腳連接，MAX5401的1腳連接MAX4194的1腳，MAX5401的6腳連接+5V電源， MAX4194的2、4、5腳連接在一起并與+5V電源的地連接，MAX4194的3腳連接⑶4051的3 腳，MAX4194的7腳連接+5V電源，⑶4051的6、7、8腳連接在一起并與+5V電源的地連接， CD4051的13、14、15、12、1、5、2、4腳連接模擬輸入信號(hào)，0)4051的16腳連接+5V電源，89C52 的20腳連接+5V電源的地，89C52的40腳連接+5V電源，MAX4194的6腳連接A/D轉(zhuǎn)換電 路的模擬信號(hào)輸入端，A/D轉(zhuǎn)換電路的控制端和輸出端與89C52的I/O 口連接，89C52的1、 2、3腳分別連接⑶4051的11、10、9腳，鍵盤電路和顯示電路與89C52余下的I/O 口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種放大器增益可控的顯示儀表，其特征在于在 CD4051的模擬信號(hào)輸入端弓|入一路標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，單片機(jī)通過采集標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)的值對(duì)其 它的輸入信號(hào)的值進(jìn)行修正。
全文摘要
一種放大器增益可控的顯示儀表，屬于儀器儀表領(lǐng)域。包括單片機(jī)、數(shù)字電位器、儀表放大器、多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示電路和鍵盤電路。多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)與外部不同幅值特性的多路模擬輸入信號(hào)連接，在單片機(jī)的控制下選擇一路送到儀表放大器；儀表放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，其放大倍數(shù)由數(shù)字電位器提供的阻值控制；放大后的信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到單片機(jī)；單片機(jī)將輸入的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)值由顯示電路顯示出來；數(shù)字電位器輸出的阻值由單片機(jī)根據(jù)選擇的模擬信號(hào)通路來控制；鍵盤電路對(duì)單片機(jī)的工作進(jìn)行設(shè)定和選擇。為了準(zhǔn)確修正A/D轉(zhuǎn)換值，在多路模擬信號(hào)選擇開關(guān)的模擬信號(hào)輸入端輸入一路標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)。
文檔編號(hào)H03G3/20GK101859119SQ20101021567
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者張念魯, 楊春蘭 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院