專(zhuān)利名稱(chēng)：智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)執(zhí)行器控制器領(lǐng)域，尤其是一種智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊。
背景技術(shù)：
4 20mA兩線(xiàn)制電流信號(hào)被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、電力、通信等領(lǐng)域。例如，4 20mA兩線(xiàn)制變送器用于測(cè)量溫度、壓力、速度、角度等場(chǎng)合；各種電流、電壓、功率、頻率等電物理量信號(hào)也需要轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4 20mA電流信號(hào)才能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中也需要將電位器的電阻值轉(zhuǎn)換成4 20mA直流電流信號(hào)，這種電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換一般使用兩線(xiàn)制電阻轉(zhuǎn)電流電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上的電阻轉(zhuǎn)電流電路主要是由模擬電路搭建而成，存在精度差、信號(hào)不穩(wěn)定、調(diào)試復(fù)雜等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種精度高、信號(hào)穩(wěn)定、便于調(diào)試的智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，由微處理器、外部電阻采樣模塊、按鍵輸入及顯
示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和電流輸出及電壓輸入模塊構(gòu)成，微處理器分別通過(guò)1/0接口與
外部電阻采樣模塊、按鍵瑜人及顯示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊相連接，AD轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)I/0接
口與電流輸出及電壓輸入模塊相連接。 而且，所述的AD轉(zhuǎn)換模塊采用的是AD421芯片。 而且，所述的電流輸出及電壓輸入模塊主要包括一場(chǎng)效應(yīng)管和電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子，該電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子的一端子通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管與AD421芯片的DRIVE端口相連接，該電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子的另一端子與AD421芯片的L00P—TRN端口相連接。 而且，所述的外部電阻采樣模塊主要包括濾波及分壓電路和外部電阻接線(xiàn)端子，外部電阻接線(xiàn)端子通過(guò)濾波及分壓電路連接到微處理器的ADC6接口和AVCC接口上。[0009] 而且，所述的按鍵輸入及顯示輸出模塊主要包括三個(gè)操作按鍵和一個(gè)發(fā)光二極管，三個(gè)按鍵及發(fā)光二極管分別連接到微處理器的1/0接口上。[0010] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是 1、本智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊采用微處理器與外部電阻采樣模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和電流輸出及電壓輸入模塊進(jìn)行連接，這種采用數(shù)字電路控制方式從根本上解決了模擬控制電路存在的問(wèn)題，具有精度高、輸出電流穩(wěn)定的特點(diǎn)。 2、本智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊的微處理器還連接有按鍵輸入及顯示輸出模塊，微處理器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)外部按鍵掃描信息，并對(duì)按鍵采集值做相應(yīng)處理，也可以通過(guò)1/
o接口通過(guò)發(fā)光二極管顯示當(dāng)前狀態(tài)，具有用戶(hù)設(shè)置簡(jiǎn)單、使用方便、便于調(diào)試及維修等特點(diǎn)。 3、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，具有精度高、輸出電流穩(wěn)定、使用方便、便于維修等特點(diǎn)，可廣泛用于4 20mA兩線(xiàn)制電流信號(hào)等領(lǐng)域。

圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖； 圖2是AD轉(zhuǎn)換模塊與電流輸出及電壓輸入模塊的連接電路圖；[0016] 圖3是外部電阻采樣模塊的電路圖；[0017] 圖4是按鍵輸入及顯示輸出模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。 —種智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，如圖1所示，由微處理器、外部電阻采樣模塊、按鍵輸入及顯示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和電流輸出及電壓輸入模塊構(gòu)成，微處理器分別通過(guò)I/O接口與外部電阻采樣模塊、按鍵輸入及顯示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊相連接，AD轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)1/0接口與電流輸出及電壓輸入模塊相連接。在本實(shí)施例中，控制電路中的微處理器采用的是ATMEGA48芯片，該微處理器作為控制電路的核心與各個(gè)模塊相連接，進(jìn)行外部采樣電阻的采集、按鍵輸入、顯示輸出、外部24V電壓輸入及4 20mA兩線(xiàn)制電流輸出等控制功能。 如圖2所示，AD轉(zhuǎn)換模塊采用的是AD421芯片，電流輸出及電壓輸入模塊主要包括一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子J2，電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子J2作為兩線(xiàn)制電流輸出接口和外部24V輸入接口通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管Ql與AD421芯片的DRIVE和LOOP_TRN接口相連，同時(shí)該AD421芯片通過(guò)3根數(shù)據(jù)線(xiàn)與微處理器的PB0、PB1、PB2接口相連接。[0021 ] 如圖3所示，微處理器還通過(guò)I/O接口與按鍵輸入及顯示輸出模塊相連接，該按鍵輸入及顯示輸出模塊主要包括三個(gè)操作按鍵和一個(gè)發(fā)光二極管，三個(gè)按鍵分別連接到微處理器的PC3、PC4、PC5接口上，發(fā)光二極管連接到微處理器的PC6接口上。微處理器通過(guò)按鍵輸入及顯示輸出模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵操作的檢測(cè)及其對(duì)處理結(jié)果的顯示功能。[0022] 如圖4所示，外部電阻采樣模塊主要包括濾波及分壓電路和外部電阻接線(xiàn)端子Jl，外部電阻接線(xiàn)端子Jl通過(guò)濾波及分壓電路連接到微處理器的ADC6接口和AVCC接口上，由微處理器采集外部采樣電阻的電阻值并通過(guò)微處理器內(nèi)部的程序?qū)Σ杉碾娮柚颠M(jìn)行分析處理，最后將處理數(shù)據(jù)傳送給AD轉(zhuǎn)換模塊。[0023] 本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下 1. AD421芯片將電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子J2輸入的24V電壓轉(zhuǎn)換成3. 3V為微處理器供電； 2.微處理器通過(guò)濾波及分壓電路采集外部電阻接線(xiàn)端子Jl連接的電阻，通過(guò)微處理器內(nèi)置程序?qū)Σ蓸拥碾娮柚颠M(jìn)行分析計(jì)算，然后將處理數(shù)據(jù)傳送給AD421芯片；[0026] 3. AD421芯片對(duì)微處理器的傳送數(shù)據(jù)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，將相應(yīng)的電流通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管Ql輸送至電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子J2上； 4.微處理器通過(guò)1/0接口可以實(shí)時(shí)檢測(cè)外部按鍵掃描信息，并對(duì)按鍵采集值做相應(yīng)處理，也可以通過(guò)i/o接口通過(guò)發(fā)光二極管顯示當(dāng)前狀態(tài)。 本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求一種智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，其特征在于由微處理器、外部電阻采樣模塊、按鍵輸入及顯示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和電流輸出及電壓輸入模塊構(gòu)成，微處理器分別通過(guò)I/O接口與外部電阻采樣模塊、按鍵輸入及顯示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊相連接，AD轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)I/O接口與電流輸出及電壓輸入模塊相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，其特征在于所述的AD轉(zhuǎn)換模 塊采用的是AD421芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，其特征在于所述的電流輸出 及電壓輸入模塊主要包括一場(chǎng)效應(yīng)管和電流輸出及電壓輸入接線(xiàn)端子，該電流輸出及電壓 輸入接線(xiàn)端子的一端子通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管與AD421芯片的DRIVE端口相連接，該電流輸出及電 壓輸入接線(xiàn)端子的另一端子與AD421芯片的LOOP—TRN端口相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，其特征在于所述的外部電阻 采樣模塊主要包括濾波及分壓電路和外部電阻接線(xiàn)端子，外部電阻接線(xiàn)端子通過(guò)濾波及分 壓電路連接到微處理器的ADC6接口和AVCC接口上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，其特征在于所述的按鍵輸入 及顯示輸出模塊主要包括三個(gè)操作按鍵和一個(gè)發(fā)光二極管，三個(gè)按鍵及發(fā)光二極管分別連 接到微處理器的1/0接口上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能型兩線(xiàn)制電流變送模塊，其主要技術(shù)特點(diǎn)是由微處理器、外部電阻采樣模塊、按鍵輸入及顯示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和電流輸出及電壓輸入模塊構(gòu)成，微處理器分別通過(guò)I/O接口與外部電阻采樣模塊、按鍵輸入及顯示輸出模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊相連接，AD轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)I/O接口與電流輸出及電壓輸入模塊相連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，具有精度高、輸出電流穩(wěn)定、使用方便、便于維修等特點(diǎn)，可廣泛用于4～20mA兩線(xiàn)制電流信號(hào)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H02M3/155GK201528274SQ200920250130
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者劉偉, 宋喆, 張中遠(yuǎn), 桑衛(wèi)東 申請(qǐng)人:天津市津達(dá)執(zhí)行器有限公司