專利名稱：回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器，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)：
目前的儀器儀表或一些控制單元中的滯回電壓比較器，其回差電壓和參考電壓的 調(diào)節(jié)均采用手動(dòng)調(diào)節(jié)電位器的方法，實(shí)時(shí)性較差，這是目前滯回電壓比較器存在的問題；大 學(xué)中電類學(xué)生電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練設(shè)備與單片機(jī)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練設(shè)備相互獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練資源沒有 有機(jī)地結(jié)合在一起，實(shí)驗(yàn)資源利用率低，是一種資源浪費(fèi)，學(xué)生學(xué)習(xí)的知識也沒有有效地、 連續(xù)地、綜合地得到鞏固和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決實(shí)時(shí)按要求給定調(diào)節(jié)滯回電壓比較器的回差電壓和參考電 壓，提供一種通過計(jì)算機(jī)控制數(shù)字電位器來設(shè)定回差電壓和參考電壓的滯回電壓比較器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器，包括單片機(jī)、具有至少兩路輸出 的數(shù)字電位器、滯回電壓比較器電路、以及與單片機(jī)連接的鍵盤電路和顯示電路。其中，數(shù) 字電位器的一路輸出作為滯回電壓比較器電路的回差電壓的調(diào)節(jié)電阻，數(shù)字電位器的另一 路輸出作為滯回電壓比較器電路的參考電壓的調(diào)節(jié)電阻；數(shù)字電位器的輸出由單片機(jī)控 制；鍵盤電路和顯示電路作為滯回電壓比較器電路輸出值的設(shè)定和顯示。上述回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器中，所述單片機(jī)采用芯片型號為 89C52，所述數(shù)字電位器采用芯片型號為X9241U，所述滯回電壓比較器電路由運(yùn)算放大器構(gòu) 成，運(yùn)算放大器采用芯片型號為LM324，各器件之間的具體連接為89C52的1、2腳分別連接X9241U的14、9腳，89C52的20腳連接+5V電源的地， 89C52 的 40 腳連接 +5V 電源，X9241U 的 20 腳連接 +5V 電源，X9241U 的 4、5、15、16、10、12 腳連接在一起并與+5V電源的地連接，X9241U的3、6、7腳連接在一起并與LM324的3腳連 接，X9241U的8、13腳連接在一起，X9241U的11腳連接+5V電源，X9241U的1、2腳連接在 一起并與雙向穩(wěn)壓二極管VZ的一端連接，雙向穩(wěn)壓二極管VZ的另一端連接+5V電源的地， 電阻R1的一端連接外部的輸入電壓Ui,電阻R1的另一端連接LM324的2腳，電阻R2的一端 連接X9241U的1、2腳，電阻R2的另一端連接LM324的1腳，LM324的4腳連接+12V電源， LM324的11腳連接-12V電源，+5V電源的地也是士 12V電源的地。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于用數(shù)字電位器內(nèi)的多個(gè)可調(diào)節(jié)電阻代替用于改變滯回電壓比 較器的回差電壓和參考電壓的普通手動(dòng)調(diào)節(jié)電位器，從而通過用單片機(jī)控制數(shù)字電位器的 電阻值，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)改變滯回電壓比較器的回差電壓和參考電壓。


圖1回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器框2回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器一實(shí)施例的電路圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1、圖2對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明?；夭铍妷嚎烧{(diào)的任意電平滯回電壓比較器框圖如圖1所示，回差電壓可調(diào)的任意電 平滯回電壓比較器的一種實(shí)施電路圖如圖2所示。在圖1中，單片機(jī)串行連接數(shù)字電位器，單 片機(jī)以串行通信方式向數(shù)字電位器傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)字電位器根據(jù)得到的傳輸數(shù)據(jù)對其內(nèi)部的相 應(yīng)電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)；數(shù)字電位器連接滯回電壓比較器電路，是指數(shù)字電位器將其內(nèi)部與連接 滯回電壓比較器電路有關(guān)聯(lián)的可調(diào)節(jié)電位器的三個(gè)外接端進(jìn)行相應(yīng)的連接后再連接到滯回 電壓比較器電路中；取至數(shù)字電位器的參考電壓也連接滯回電壓比較器電路，是指將數(shù)字電 位器的兩個(gè)固定端分別連接相應(yīng)直流電源的兩個(gè)極中，其滑動(dòng)端連接到滯回電壓比較器電路 中，其目的是從該滑動(dòng)端可獲取不同的參考電壓值，實(shí)現(xiàn)任意電平的滯回電壓比較器。圖2是具體的電路圖。在圖2中，單片機(jī)采用芯片型號為MCS-89C52，數(shù)字電位 器采用芯片型號為X9241U，滯回電壓比較器電路中的運(yùn)算放大器采用芯片型號為LM324 ； X9241U內(nèi)含4個(gè)可調(diào)節(jié)電位器，其每個(gè)電位器的最大電阻值為50K Ω，本發(fā)明使用了其中的 3個(gè)，“1、2、3腳”、“6、7、8腳”、“11、12、13腳”分別是其內(nèi)部3個(gè)電位器的三個(gè)外輸出端，將 其分別命名為電位器R4、電位器R3、電位器R5，其中1、6、13腳是其滑動(dòng)端；X9241U的14腳 是其I2C總線串行時(shí)鐘端，X9241U的9腳是其I2C總線串行數(shù)據(jù)端；LM324內(nèi)含4個(gè)運(yùn)算放 大器，本發(fā)明中使用了其中的1個(gè)，1腳是運(yùn)算放大器的輸出端，2腳是運(yùn)算放大器的反相輸 入端，三腳是運(yùn)算放大器的同相輸入端；電阻R1A2是限流電阻，雙向穩(wěn)壓二極管VZ使輸出 電壓被限制在u。^Uz= 士6V范圍內(nèi)，也可根據(jù)需要選用不同的穩(wěn)壓值；電位器R3、電位器 R4在滯回電壓比較器電路中構(gòu)成正反饋電路，電位器R5用于提供滯回電壓比較器所需的參 考電壓，X9241U的13腳是其參考電壓uK的輸出端，X9241U的11、12腳是R5的兩個(gè)固定端， 12腳連接+5V電源的地，11腳連接+5V電源，為獲得更寬范圍的參考電壓，11腳也可連接其 它直流電源的電壓值；電路具體連接如下89C52的1、2腳分別連接X9241U的14、9腳，89C52的20腳連接+5V電源的地， 89C52 的 40 腳連接 +5V 電源，X9241U 的 20 腳連接 +5V 電源，X9241U 的 4、5、15、16、10、12 腳 連接在一起并與+5V電源的地連接，X9241U的3、6、7腳連接在一起并與LM324的3腳連接， X9241U的8、13腳連接在一起，X9241U的11腳連接+5V電源，X9241U的1、2腳連接在一起 并與雙向穩(wěn)壓二極管VZ的一端連接，雙向穩(wěn)壓二極管VZ的另一端連接+5V電源的地，電阻 R1的一端連接輸入電壓Ui,電阻R1的另一端連接LM324的2腳，電阻R2的一端連接X9241U 的1、2腳，電阻R2的另一端連接LM324的1腳，LM324的4腳連接+12V電源，LM324的11 腳連接-12V電源，+5V電源的地也是士 12V電源的地。具體工作方式如下如圖2所示，89C52通過1腳向X9241U的14腳傳遞時(shí)鐘脈沖，89C52通過2腳向 X9241U的9腳串行傳遞調(diào)節(jié)其內(nèi)部電位器滑動(dòng)端的數(shù)據(jù)，具體傳輸數(shù)據(jù)格式可參閱X9241U 的使用說明書；89C52存儲有編制好的程序；通過鍵盤可鍵入想要的回差電壓和參考電壓，顯示部分可顯示鍵入的回差電壓和參考電壓，89C52根據(jù)鍵入的回差電壓和參考電壓進(jìn)行 計(jì)算后，向X9241U串行傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)相應(yīng)的電位器，從而達(dá)到調(diào)節(jié)滯回電壓比較器回 差電壓和參考電壓的目的。其中的顯示電路和鍵盤電路采用通用的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。滯回電壓比較器的上門限電平為
_9] ................⑴滯回電壓比較器的下門限電平為
-RR =J^h................⑵滯回電壓比較器的回差電壓為AU = Uti-Uti=-^-Uz ................ (3)
JV3 +-A4滯回電壓比較器的參考電壓為uE = 0-5V .................... (4)
權(quán)利要求
回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器，包括單片機(jī)、具有至少兩路輸出的數(shù)字電位器、滯回電壓比較器電路、以及與單片機(jī)連接的鍵盤電路和顯示電路；其特征在于數(shù)字電位器的一路輸出作為滯回電壓比較器電路的回差電壓的調(diào)節(jié)電阻，數(shù)字電位器的另一路輸出作為滯回電壓比較器電路的參考電壓的調(diào)節(jié)電阻；數(shù)字電位器的輸出由單片機(jī)控制；其中，鍵盤電路和顯示電路作為滯回電壓比較器電路輸出值的設(shè)定和顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器，其特征在于所述 單片機(jī)采用芯片型號為89C52，所述數(shù)字電位器采用芯片型號為X9241U，所述滯回電壓比 較器電路由運(yùn)算放大器構(gòu)成，運(yùn)算放大器采用芯片型號為LM324，各器件之間的具體連接 為89C52的1、2腳分別連接X9241U的14、9腳，89C52的20腳連接+5V電源的地，89C52 的40腳連接+5V電源，X9241U的20腳連接+5V電源，X9241U的4、5、15、16、10、12腳連 接在一起并與+5V電源的地連接，X9241U的3、6、7腳連接在一起并與LM324的3腳連接， X9241U的8、13腳連接在一起，X9241U的11腳連接+5V電源，X9241U的1、2腳連接在一起 并與雙向穩(wěn)壓二極管VZ的一端連接，雙向穩(wěn)壓二極管VZ的另一端連接+5V電源的地，電阻 R1的一端連接外部的輸入電壓Ui,電阻R1的另一端連接LM324的2腳，電阻R2的一端連接 X9241U的1、2腳，電阻R2的另一端連接LM324的1腳，LM324的4腳連接+12V電源，LM324 的11腳連接-12V電源，+5V電源的地也是士 12V電源的地。
全文摘要
回差電壓可調(diào)的任意電平滯回電壓比較器，屬于儀器儀表領(lǐng)域。包括單片機(jī)、數(shù)字電位器、滯回電壓比較器電路、以及與單片機(jī)連接的鍵盤電路和顯示電路；其特征在于數(shù)字電位器的一路輸出作為滯回電壓比較器電路的回差電壓的調(diào)節(jié)電阻，數(shù)字電位器的另一路輸出作為滯回電壓比較器電路的參考電壓的調(diào)節(jié)電阻；數(shù)字電位器的輸出由單片機(jī)控制；其中，鍵盤電路和顯示電路作為滯回電壓比較器電路輸出值的設(shè)定和顯示。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于用數(shù)字電位器內(nèi)的多個(gè)可調(diào)節(jié)電阻代替用于改變滯回電壓比較器的回差電壓和參考電壓的普通手動(dòng)調(diào)節(jié)電位器，從而通過用單片機(jī)控制數(shù)字電位器的電阻值，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)改變滯回電壓比較器的回差電壓和參考電壓。
文檔編號G05F1/56GK101882925SQ20101021568
公開日2010年11月10日 申請日期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 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院