光電轉換電源控制系統的原理設計及結構

　　單片機與MAX542的連接如圖4所示。用單片機的P2.5腳與MAX542的LDAC引腳相連，這樣通過(guò)控制單片機的相應管腳即可以準確刷新D/A轉換輸出鎖存器；單片機的P2.7腳與MAX542的片選端CS相連，這樣在系統要進(jìn)行D/A轉換時(shí)選通相應管腳即可，可以相應地降低系統功耗，也有利于減少誤操作；參考電壓仍由精密穩壓管LM385-2.5提供2.5V的基準電壓；在其輸出端接電壓跟隨器，這樣可以把模擬部分與數字部分進(jìn)行隔離，減小系統干擾，同時(shí)增加系統的帶負載能力。在系統中采用普通管腳來(lái)控制MAX542的工作，通過(guò)編程就能實(shí)現MAX542的工作時(shí)序，還可用單片機的串口與MAX542的相應管腳相連，就可以采用串口工作方式0來(lái)控制MAX542的轉換。在本系統中，單片機的串口用來(lái)與計算機進(jìn)行通信，這樣就可以在不同的條件下對系統設定不同的參數來(lái)達到穩壓控制的目的。在要求比較高的條件下，可以通過(guò)計算機來(lái)記錄光電轉換電源的工作情況。

　　圖4　D/A轉換電路

　　數據采集系統中的抗干擾措施

　　濾波方法是抑制干擾、保證測量精度的有效途徑。在工業(yè)現場(chǎng)中，可利用硬件濾波器電路或軟件濾波器算法提高測試數據的準確性。硬件濾波措施是使用較多的一種方法，但是會(huì )增加設備，又可能帶來(lái)新的干擾源。而軟件濾波算法不需增加硬件設備，可靠性高、功能多樣、使用靈活，具有許多硬件濾波措施所不具備的優(yōu)點(diǎn)。在數據采集部分選用的A/D 轉換器件為AD7705，它內置了數字濾波器。選定的輸入信號被送到一個(gè)基于模擬調制器的增益可編程專(zhuān)用前端，片內數字濾波器處理調制器的輸出信號，通過(guò)片內控制寄存器可調節濾波器的截止點(diǎn)和輸出更新率，從而對數字濾波器的第一個(gè)陷波進(jìn)行編程。

　　AD7705內嵌了數字低通濾波器，可在A(yíng)/D轉換之后進(jìn)行數字濾波，能消除A/D轉換過(guò)程中產(chǎn)的噪聲。此外，數字濾波器具有可編程性。依靠數字濾波器設計，用戶(hù)可以編程截斷頻率和輸出更新頻率。此外，因為內部帶有數字濾波器，AD7705具有抑制干擾功能。50Hz的工頻干擾在第一陷波位置已衰減100dB，這樣就有效地抑制了工頻干擾。另外，本系統采集數據時(shí)，以10個(gè)數據作為一組，再用平均值濾波法對這10個(gè)數據進(jìn)行平均，用此平均值作為該時(shí)刻的采樣值，這樣就有效地去除了數據隨機誤差。而且，光電轉換電源輸出端電壓的變化是緩慢的，因而以10次采樣值的平均值作為該時(shí)刻的值進(jìn)行處理能夠滿(mǎn)足系統要求，實(shí)驗證明這種方法是可行的。