本發(fā)明涉及一種電流頻率轉換器電路，特別是一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路。

背景技術：

在有些慣性導航系統(如炮載慣導系統)中，為實時檢測運行姿態(tài)，需要實時采集加速度傳感器輸出(輸出電流)來判斷運行狀態(tài)，通過舵機和平臺電機控制和干預運行速度和路徑。

由于現有系統中使用的多種加速度傳感器輸出電流量程分布較廣、測量精度、采樣頻率等存在較大差異，所以加速度傳感器電流采集所需要的電流頻率轉換器多為定制和專用，也不能通過配置和編程實現多次配置。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決已有的電流頻率轉換器電路的缺點，提供一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路。

實現本發(fā)明目的的技術解決方案為：

一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路，其特征在于，包括3路電流電壓轉換電路、模擬數字轉換電路、控制電路；

每路電流電壓轉換電路將輸入的一路輸入電流信號轉換為電壓信號，輸入至模擬數字轉換電路，由模擬數字轉換電路對3號電壓信號進行模數轉換；

經模數轉換后的信號輸入至控制電路；

控制電路通過配置端口與上位機進行協議匹配；控制電路按照上位機發(fā)送的編程信息對模擬數字轉換電路的輸出信號進行采集和編程，并通過輸出端口進行輸出。

電流電壓轉換電路包括取樣電阻和限流電阻；其中取樣電阻選取低溫漂的柱狀電阻。

模擬數字轉換電路采用MAX197AEAI+芯片電路。

控制電路采用單片機，單片機與上位機按照約定協議進行匹配，當匹配成功后上位機發(fā)送編程信息給單片機，單片機按照編程信息依次對模擬數字轉換電路的輸出信號進行采集，然后判斷是否有新的編程信息，如果有將進行再次編程，如無新的編程信息將按照上次編程信息繼續(xù)進行采集和編程。

輸出端口包括6路頻率輸出端口和一UART頻率輸出端口。

電流電壓轉換電路包括取樣電阻、濾波電路，共計3路，主要將輸入電流信號精確的轉變?yōu)殡妷盒盘枺娏鬏斎肓砍炭蛇_-300mA～+300mA。模擬數字轉換電路包括模擬數字轉換器、電壓基準、其他外圍電路，主要將輸入的電壓轉換為數字信號，傳送給控制電路，根據選擇的模擬數字轉換器的選擇，采樣可達較高精度。控制電路包括MCU電路、時鐘電路、復位電路，主要采集模擬數字轉換器輸出的數字信號，并將采集的數字信號進行優(yōu)化及補償，然后按照配置命令進行采集和輸出。配置端口包括為2線的UART端口，通過與上位機軟件按照特定通訊協議交互通訊，可實現對可編程雙極性電流頻率轉換器輸出路數、采樣精度、采樣頻率等參數進行編程。輸出端口包括6路頻率輸出端口、UART頻率輸出端口，通過對可編程雙極性電流頻率轉換器編程和配置，可實現單一端口或復合端口輸出。

本發(fā)明所達到的有益效果：

本發(fā)明的可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路解決了現有的電流頻率轉換電路量程小、不能通用的缺點，可以直接用在絕大多數電流頻率轉換的場合。

附圖說明

圖1、圖2是本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路的電路框圖。

圖3是本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路電流電壓轉換電路的電路圖。

圖4是本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路模擬數字轉換電路的電路圖。

圖5是本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路控制電路的軟件工作流程圖。

圖6是本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路配置端口的通訊協議圖。

具體實施方式

以下結合附圖，詳細說明本方案的實施方式。

由圖1和圖2所示，本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路，由電流電壓轉換電路11、模擬數字轉換電路12、控制電路13、配置端口14、輸出端口15組成。

由圖3所示，電流電壓轉換電路11由取樣電阻和限流電阻構成；其中電阻R1選取高精度低溫漂的柱狀電阻，利用電阻實現將電流信號轉換為電壓信號；當輸入端電流大小發(fā)生變化時，采樣輸出端輸出電壓高低也跟隨發(fā)生變化，當輸入端電流方向發(fā)生變化時，采樣輸出端輸出電壓方向也跟隨發(fā)生反轉。電阻R2主要起到限流和阻抗匹配作用，也有助于可靠的將電壓信號傳遞給模擬數字轉換電路12。

由圖4所示，模擬數字轉換電路12主要采用MAX197AEAI+芯片電路，由MAX197AEAI+電路及外圍基本電路實現3路電壓信號到數字信號的轉變，MAX197AEAI+使用+5V單電源供電，HBEN、等控制端均受控制電路控制。引腳直接接+5V，關閉低功耗模式；REF和REFADJ分別接4.7μF和0.1μF電源到地，設置MAX197AEAI+使用內部4.096V內部基準電壓源；CLK引腳通過接100pF電容到地，設置MAX197AEAI+使用1.56MHz內部時鐘。

本實施例中控制電路13采用單片機。由圖5所示，是本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路控制電路的軟件工作流程圖。硬件上電工作后軟件自動運行，首先實現與上位機按照約定協議進行匹配，當匹配成功后上位機發(fā)送特征如圖6的編程信息給單片機，單片機按照編程信息依次進行采集、輸出，然后判斷是否有新的編程信息，如果有將進行再次編程，如無新的編程信息將按照上次編程信息繼續(xù)進行采集和編程。

由圖6所示，為對本發(fā)明一種可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路配置端口編程的具體協議，如配置指令設置為”AA 1 0011 00 0 0 55”,則可編程雙極性3路電流頻率轉換器電路被配置為通道1、2以1ms為一個采集輸出周期，采集輸出精度為0.1mA，串口輸出波特率為9600bps。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。