以太網的遠程控制信號調理系統
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如圖4所示，程控放大器電路主要由低噪聲精密運放OP27和8選1模擬開關MAX308組成。OP27是低噪聲、精密運算放大器，失調電壓為25μV且最大漂移為0．6μV／℃，非常適合于精密儀表應用。在10 Hz下，低噪聲、低噪聲轉折頻率以及高增益這些特性，使其能對低電平的信號進行精密的高增益放大。8 MHz的增益帶寬積和2．8 V／μs的轉換速率，使該放大器在高速數據采集系統中保持極好的動態精度。程控放大器單位增益時，帶寬要求為100 kHz，OP27是能夠滿足的。MAX308的輸入輸出范圍達-10～+10 V，導通電阻小于100 Ω，導通電阻一致性小于3Ω，可以滿足系統需求。為節省I／O口，控制信號由MC74HC595進行串行／并行轉換后再實現MAX308的開關切換，進而完成信號增益的調節。電阻選用RJJ型精密小型金屬膜電阻，精度為±0．5％，溫漂系數為±50×10-6／℃。
在圖4的電路中，通過軟件控制開關的閉合或斷開，用于選擇不同反饋電阻來改變電路的增益。但該方法的缺點也是顯而易見的：由于切換開關與反饋電阻串聯，開關的導通電阻將影響放大器的增益。考慮到速度和精度的要求，取輸入電阻Rin=10kΩ，對應于8個檔位0．1、0，5、1、2、5、10、20、50的反饋電阻Rf分別為1 kΩ、5 kΩ、10 kΩ、20 kΩ、50 kΩ、100 kΩ、200 kΩ、500 kΩ。
3 系統軟件設計
根據設計需求，軟件部分要求：
①控制器電路支持TCP／IP協議的以太網通信；
②通過網頁瀏覽器或上位機數據控制軟件登錄程控信號調理系統，并對濾波器參數和放大器增益進行查看、修改和保存。
運行于ATmega128之上的嵌入式軟件是基于RTOSNut／OS的嵌入式以太網應用設計，應用程序的核心任務是實現以太網通信并解析指令實現對后續硬件電路的控制。應用程序包含了兩個線程：一個是主線程(即TCP服務器端線程)，另一個是放大器參數群設置線程。在Nut／OS中這兩個線程被設置成相同的優先級。本文引用地址：http://www.104case.com/article/161550.htm
主線程程序流程如圖5所示。主線程首先進行CPUI／O端口配置、定時器T2模式設置，以及IP、MAC、Mask和Gateway配置，恢復CPU掉電前程控放大器的放大倍數和程控濾波器的濾波參數，在創建放大器參數設置線程后將進入TCP，Socket服務器端程序，并開始偵聽TCPSocket客戶端引入的連接，在接收到客戶端發出的指令后將執行相應的動作。WrAmp字符串為放大器的放大倍數指令，可用于設置放大器的放大倍數；RAAmp指令用于從EEPROM中獲取放大器參數并發往客戶端；SetMX用于從指令中獲取濾波參數值；q[uit]用于斷開連接。
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