本實用新型涉及一種數(shù)模模數(shù)轉換電路，尤其涉及一種基于樹莓派的數(shù)模模數(shù)轉換電路。

背景技術：

目前數(shù)模模數(shù)轉換已經(jīng)廣泛應用于電子行業(yè)，大多數(shù)系統(tǒng)都是直接使用集成的數(shù)模和模數(shù)轉換器，使用成本高，也不能根據(jù)具體系統(tǒng)要求進行改進，很不方便。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于克服這種缺陷，提供一種基于樹莓派的數(shù)模模數(shù)轉換電路。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下方案：一種基于樹莓派的數(shù)模模數(shù)轉換電路，包括樹莓派系統(tǒng)、數(shù)模轉換電路和模數(shù)轉換電路，所述數(shù)模轉換電路與所述樹莓派系統(tǒng)MOSI 端口電連接；所述模數(shù)轉換電路接收外界模擬信號Ui，并將所述Ui轉換為數(shù)字信號輸送給所述樹莓派系統(tǒng)。所述數(shù)模轉換電路包括相互并聯(lián)的n組數(shù)模單元，所述每組數(shù)模單元包括一個2R電阻和一個開關，所述2R電阻與所述開關串聯(lián)；每相鄰兩組所述數(shù)模單元2R端均連接一個R電阻，所述n個開關的一端均相互連接，并連接到比較器A的-級，所述n個開關的另一端均相互連接然后接地，所述比較器A的+級接地，所述比較器A的-級和輸出端之間連接電阻R_F(R)；所述模數(shù)轉換電路包括7組電壓比較器、7組寄存器和6組編碼器；所述電壓比較器的-級均串聯(lián)一個電阻R_AD，再與相鄰電壓比較器-級相連，最后一個所述電壓比較器-級串聯(lián)電阻R_AD后與所述樹莓派系統(tǒng)MISO端連接，第一個所述電壓比較器-級與地之間連接電阻R_AD1，R_AD1最好為1/2R_AD；所述7組電壓比較器的+級與待轉換模擬信號Ui同時相連，每組所述電壓比較器的輸出端均與相應的所述寄存器1D端連接，所述7組寄存器的 C1端均與所述樹莓派系統(tǒng)的時鐘端口相連；所述7組寄存器的輸出信號與所述6組編碼器按2進制編碼方式電連接，經(jīng)所述編碼器編碼成3位2進制數(shù)字信號，所述3位數(shù)字信號與樹莓派系統(tǒng)3個信號端相連。

所述開關的地址由所述樹莓派系統(tǒng)自帶的寄存器控制。

所述所述樹莓派系統(tǒng)為樹莓派A+型號。

所述編碼器為邏輯門電路。

本實用新型相較于現(xiàn)有技術，使用樹莓派系統(tǒng)，成本更低，操作更簡單，數(shù)模轉換和模數(shù)轉換電路轉換速度快，部品種類和量都較少，因此結構更簡單，使用更方便。

附圖說明

圖1為本實用新型整體電路原理圖。

圖2為本實用新型數(shù)模轉換電路放大原理圖。

圖3為本實用新型模數(shù)轉換電路放大原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的一種具體實施方式做出說明。

圖1為本實用新型整體電路原理圖，包括樹莓派系統(tǒng)(A+型號、B+型號或其他樹莓派產(chǎn)品)、數(shù)模轉換電路和模數(shù)轉換電路。

數(shù)模轉換電路與樹莓派系統(tǒng)MOSI端口電連接，數(shù)模轉換電路包括相互并聯(lián)的n組數(shù)模單元，每組數(shù)模單元包括一個2R電阻和一個開關，2R電阻與開關串聯(lián)；每相鄰兩組數(shù)模單元2R端均連接一個R電阻，2R電阻阻值為R電阻的2倍，n個開關的一端均相互連接，并連接到比較器A的-級，n個開關的另一端均相互連接然后接地，比較器A的+級接地，比較器A的-級和輸出端之間連接電阻R_F(R)。樹莓派數(shù)字信號輸出端或者數(shù)據(jù)寄存器輸出端的信號輸送給數(shù)模轉換電路的數(shù)字量輸入端，控制開關S的位置，當d_i＝1時，相應的開關S 接到求和點，當d_i＝0時，相應的開關S接地。此數(shù)模電路電阻種類少，只有R和2R兩種，各支路流入求和點時間幾乎相同，提高了轉換速度，本數(shù)模轉換結構還可以根據(jù)系統(tǒng)要求變更電阻和開關并聯(lián)組數(shù)，比如實現(xiàn)個性化訂制。

模數(shù)轉換電路包括7組電壓比較器、7組寄存器和6組編碼器；電壓比較器的-級均串聯(lián)一個電阻R_AD，再與相鄰電壓比較器-級相連，最后一個電壓比較器-級串聯(lián)電阻R_AD后與樹莓派系統(tǒng)MISO端連接，第一個電壓比較器-級與地之間連接電阻1/2R_AD；7組電壓比較器的 +級與待轉換模擬信號Ui同時相連，每組電壓比較器的輸出端均與相應的寄存器1D端連接， 7組寄存器的C1端均與樹莓派時鐘端口相連；7組寄存器的輸出信號與6組編碼器按2進制編碼方式電連接，經(jīng)編碼器編碼成3位2進制數(shù)字信號，3位數(shù)字信號與樹莓派系統(tǒng)3個信號端相連。外界模擬信號經(jīng)Ui端輸入，依次經(jīng)電壓比較器、寄存器以及編碼器編碼，再根據(jù)時鐘信號和U_REF2信號將模擬信號轉換成三位數(shù)字信號d₀、d₁、d₂輸送至樹莓派系統(tǒng)進行下一步處理。比較器并聯(lián)的模數(shù)轉換結構轉換速度很快，寄存器具有取樣保持功能，省去了附加的取樣保持電路，結構更簡單，使用更方便。

本實用新型采用樹莓派系統(tǒng)，相較于其他系統(tǒng)，成本更低，操作更簡單，數(shù)模轉換和模數(shù)轉換電路轉換速度快，部品種類和量都較少，因此結構更簡單，使用更方便。

以上對本實用新型的兩個實例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化、改進或組合等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。