智能縮水率機方案設計

　　INA128的輸入保護電路都可提供±40V的過壓保護，即是說，一個輸入端加-40V電壓、另一個輸入端加+40V電壓也不會帶來損壞。在正常信號條件下，過壓保護電路呈現低串聯阻抗;當輸入電壓過大時，保護電路可使輸入電流限制在1.5～5mA的安全范圍之內。INA128在不加電源的情況下，對輸入端可能產生的靜電電荷也具有過壓保護作用。

　　三. AD轉換電路(圖二)

　　INA128把毫伏級信號放大為1.2V---5V,再由AD轉換為數字量。

　　AD轉換器選用用美國TI公司的高速8位模數轉換器TLC0820AC。

　　TLC0820AC是先進LinCMOS 8位模數轉換器。均由兩個4位快閃轉換器、一個4位數模轉換器、一個加法(誤差)放大器、控制邏輯及一個結果鎖定電路構成。改進的快閃技術可使低功率集成電路在整個溫度范圍內以1.18μs完成8位轉換。片內采樣與保持電路具有100ns采樣窗，允許這些器件以高達100mV/μs的斜升速率轉換連續模擬信號而無需外部采樣器件。與TTL兼容的3態輸出驅動器及兩種工作方式允許與不同微處理器接口。其特點如下：

　　先進的LinCMOS硅門技術

　　8位分辨率

　　差分基準輸入

　　并行微處理器接口

　　在溫度范圍內轉換及存取時間，讀方式：2.5μs Max

　　無需外部時鐘或振蕩器

　　片內采樣與保持

　　單5伏電源

　　用TLC0820AC轉換為數字信號后，再參照量化曲線算出水位，并且取多次水位的平均值以消除由于滾桶的轉動而引起水位的變化。用軟件自動完成了放大器的漂移的消除和調零功能。

　　四.通訊接口電路(圖四)

　　圖四

　　主從兩CPU之間采用半雙工RS485接口進行串行通訊，抗干擾能力很強。同時，由于從CPU已將溫度、水位等數據處理整合，打包后發給主CPU，減輕了主CPU的負擔。

　　RS485串行通訊接口選用用美國TI公司75LBC184，并通過光藕TIL191和SN7400進行電氣隔離。

　　SN75LBC184差分數據線收發器商業標準兼容，片內A、B引腳接有高能量瞬變干擾保護裝置，這種結構能承受峰值為400W(典型值)的過壓瞬變(如雷電、靜電放電和交流電故障)，從而顯著地提高了器件抗過壓瞬變的可靠性。普通的RS-485收發器很容易被過壓瞬變損壞，如果要有效地加以保護，一般需外加包括隔離變壓器在內的保護器件。若使用LBC184，可直接與傳輸線相接而不需要任何外加保護元件，這提供了一種可靠、低價和簡單的設計方案。

　　本器件還具有適合于電噪聲環境中的合用數據總線應用的許多特點。差分驅動器設計成限斜率的，這種設計，通信數據率仍可達250kbit/s，并使電磁干擾減到最小，同時能減少傳輸線終端不匹配引起的反射，因而可降低對傳輸線匹配的要求。接收器的獨特設計是當輸入端開路時，其輸出為高電平，這一特性保證接收器輸入端電纜有開路故障時，不影響系統的正常工作。接收器的另一特點是輸入阻抗為RS-485標準輸入阻抗的2倍(≥24kΩ)，故可以在總線上連接64個收發器。

　　SN75LBC184將RS485通信中各種故障(包括瞬變電壓、ESD、電磁干擾、總線開路、熱故障等)的防范措施集成到一個芯片內。SN75LBC184不僅可以抑制瞬變電壓(如雷電等)，還有其它多種故障抑制特性，是RS485通信中常見故障最完全的集成解決方案。

　　特性

　　具有瞬變電壓抑制功能，能防雷電和抗靜電放電沖擊

　　限斜率驅動器,使電磁干擾減到最小,并能減少傳輸線終端不匹配引起的反射

　　總線上可掛64個收發器

　　具有熱關斷保護

　　低禁止電源電流：300μA(最大)

　　接收器輸入端開路故障保護

　　ESD電壓可達±8kV

　　將收發器和瞬變電壓抑制器集成在一起，節省電路板空間，特別適合于野外或工業現場的通信。

　　SN75LBC184提供8腳塑料DIP(N)封裝和SOIC(D)封裝。

　　SN75LBC184：0℃～70℃

　　五.總結

　　通過以上對硬件的介紹，再配合適當的軟件本系統就可穩定可靠的完成各傳感器的數據采集并實時發送給主CPU以實現對整各系統的控制。