在微機(jī)控制系統(tǒng)中,為了實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制,要將對象的各種測量參數(shù),按要求的方式送入微機(jī)。微機(jī)經(jīng)過運(yùn)算、處理后,將結(jié)果以數(shù)字量的形式輸出,此時也要把該輸出變換為適合于對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的量。所以在微機(jī)和生產(chǎn)過程之間,必須設(shè)置信息的傳遞和變換的連接通道。該連接通道被稱為輸入與輸出通道,它包括模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數(shù)字量輸入通道和數(shù)字量輸出通道,其組成如圖1所示。
圖1 輸入與輸出通道的組成
1.模擬量輸入通道
模擬量輸入通道一般由信號處理裝置、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持和a/d轉(zhuǎn)換器等組成。
模擬量輸出通道有以下兩種基本結(jié)構(gòu)形式。
(1)一個通道設(shè)置一個d/a轉(zhuǎn)換器的形式
這種形式是指在微機(jī)和通路之間通過獨(dú)立的接口緩沖器傳送信息,這是一種數(shù)字保持的方案,如圖2所示。
圖3 一個通路一個d/a轉(zhuǎn)換器
(2)多個通道共用一個d/a轉(zhuǎn)換器的形式。
3.數(shù)字量輸入通道
隨輸入數(shù)字信號的類型不同,數(shù)字量輸入通道的結(jié)構(gòu)也不同。
(1)編碼信號
(2)脈沖列
(3)開關(guān)信號
圖3畫出了幾種微機(jī)系統(tǒng)中常用的電平轉(zhuǎn)換、濾波、去抖動及光電隔離和繼電器隔離電路。
圖3 開關(guān)量輸入電路;
(a)電平轉(zhuǎn)換及濾波器;(b)繼電器隔離及電平轉(zhuǎn)換電路;
(c)消除開關(guān)二次反跳觸發(fā)器電路;(d)光電隔離及電平轉(zhuǎn)換電路
圖4 開關(guān)量輸入電路;
(a)電平轉(zhuǎn)換及濾波器;(b)繼電器隔離及電平轉(zhuǎn)換電路;
(c)消除開關(guān)二次反跳觸發(fā)器電路;(d)光電隔離及電平轉(zhuǎn)換電路
4.數(shù)字量輸出通道
數(shù)字量輸出通道輸出的數(shù)字信號有三類:二進(jìn)制編碼數(shù)字、“1”或“0”的開關(guān)信號和脈沖信號。
具體電路可參閱圖5。
圖6畫出了幾種開關(guān)量輸出的具體電路。
圖5 一種使用步進(jìn)電動機(jī)串行d/a轉(zhuǎn)換電路
圖6開關(guān)量輸出電路
(a)ttl電平輸出(pc900為高速光電隔離電路);
圖7開關(guān)量輸出電路
(b)晶體管開關(guān)輸出;
圖8 開關(guān)量輸出電路
(c)繼電器輸出