УДК ИСМАИЛОВ И.М.

УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ ДАТЧИКОВ ИНФОРМАЦИИ С
ПЕРСОНАЛЬНЫМ КОМПЬЮТЕРОМ

Азербайджанская республика, г. Баку, Национальная Академия Авиации

e-mail: ismailovi@mail.ru


В
настоящее
время
бурное
развитие
электроники
и
микропроцессорной техники привели к тому, что сегодня большинство
систем управления различного назначения является цифровыми, а
управления осуществляется с помощью компьютера.

В цифровых системах управления датчики и другие
чувствительные устройства, являющиеся источниками первичной
информации, как правило, имеют разнородные выходы и для подключения
к вычислительному оборудованию необходимо использовать или
создавать специальные схемы преобразования сигналов, согласующие
устройства, кодирующие преобразователи и т.п.

Исходя из изложенного в докладе рассматривается вопросы
проектирования устройств сопряжения датчиков с персональным
компьютером, с описанием схемных решений и программного
обеспечения, позволяющие сопрягать разнообразные датчики физических
величин с компьютерами IBM PC. В качестве примера приводится
технология проектирования устройств сопряжения датчика температуры с
компьютером.

В качестве датчика температуры выбран датчик АД 590 фирмы
Analog Devices. Микросхема АД 590 представляет собой 2-х выводной
интегральный датчик температуры с улучшенной точностью и
линейностью по сравнению с аналогичными датчиками LM 135 и др.
Выбор данного датчика обусловлен простотой подключения отсутствием
необходимости включения дополнительных элементов.

Выходной ток датчика измеряется с помощью АЦП
последовательного приближения К572PV3 (зарубежный аналог АД 7574).
Это довольно простой. АЦП с 8-разрядной шиной данных, с двумя
линиями управления и одной линией состояния.

Элементы задержки реализуются на элементе 155 серии (например
К155ЛА3) имеющем время задержки 10 нс. Сам АЦП имеет время
преобразования 15 мк сек, а два инвентора осуществляют задержку 20
нсек. Таким образом, через каждые 15 мк сек, а два инвентора
осуществляет задержку 20 сек на выходе АЦП появляется данные,

которые подаются на буферные устройства на элементах типа К555АП5
(зарубежный аналог 74LS244). Выбор этих элементов обусловлен их
широкой распространённостью и дешевизной, а также высокими
техническими показателями.

Все вышеуказанные устройства входят в преобразовательный -
измерительный тракт. В управляющий тракт, через который
осуществляется воздействие на объект управления входит цифро -
аналоговый преобразователь ЦАП и полупроводниковый вентиль. В
качестве 8 разрядного ЦАП выбрана микросхема АД 528. когда обе
управляющие линии выбора кристалла находятся в активном состоянии,
на 8 разрядный фиксатор поступает байт данных от шины данных. Это 8
разрядное двоичное число хранится в фиксаторе до тех пор, пока не
выбирается следующий кристалл. Каждый разряд фиксатора контролирует
состояние транзисторного ключа, действующего на R - 2R резисторную
матрицу с лазерной подгонкой состоящую из 16 - ти резисторов.
Конечному операционному усилителю подключена резисторная цепь, с
помощью которой пользователь может устанавливать диапазон изменения
выходного сигнала. Выходной сигнал ЦАП подаётся шлюзовой вывод
полупроводникового вентиля: тиристора, семистора и т.п. таким образом,
с помощью тиристора управляется ток нагревательного элемента.

Разработано программное обеспечение устройства сопряжения.
Данная программа выполняет обработку полученных данных и выдачу
управляющего сигнала. Программа состоит из 3-х основных блоков:
процедура чтения из LPT порта; процедура записи в LPT порт; основное
телопрограммы - обработка данных и принятие решения по условию. В
теле программы используются три задержки по 60000 мл сек. Это
обусловлено тем, что у датчика АД 590 время точного измерения в воздухе
равно одной минуте.

Основными достоинствами данной системы является простота
изготовления - используется минимальное количество элементов;
несложное подключение - так как для адресации используется только одна
линия, то можно использовать параллельный порт.