一种高精度信号传输转换仪的制作方法

本实用新型涉及电子电路设计技术领域，尤其涉及一种高精度信号传输转换仪。

背景技术：

目前使用市面上的数模转换器大多为10位，较少出现有16位数模转换器不直接与APS仪器直接相连接，若要更换其设计困难较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种设计合理，成本较低且可以用于数模转换的高精度信号传输转换仪，该装置可接收X86计算机通过RS232传出的16位数据实时转换为4-20mA的电流输出。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型包括DC电源插座、型号L7805的稳压芯片、USB接口、型号STC15W204S的单片机、型号AD5420的16位数模转换芯片、型号CH340G的USB转TTL芯片、电流输出接口、三个电阻、十个电容；

所述DC电源插座接入电源电为12V/1A的直流电源，DC电源插座的1脚连接电源正极、2脚连接电源负极、1脚连接10uF的电容后接电源负极，稳压芯片的1脚连接电源正极、2脚连接电源负极、3脚连接10uF的电容后接电源负极、3脚输出+5V电源；

所述单片机的2脚接5V电源，4脚接电源负极，单片机的VCC端和GND端之间设置容量为1uF的电容；

所述USB转TTL芯片的16脚接5V电源、1脚接GND、2脚接单片机的5脚、3脚接单片机的6脚、4脚与电源负极之间设置0.1uF的电容、5脚接入USB接口的3脚、6脚接USB接口的2脚、7脚和8脚分别连接一个22pF的电容到电源负极、7脚和8脚之之间连接一个12M晶振；

所述16位数模转换芯片的24脚连接到了12V电源上，1脚、4脚、5脚、11脚、12脚均连接到电源负极上，2脚与电源负极之间设置了一只0.1uF的电容，2脚与3脚之间连接了一只10K的电阻，7脚连接单片机的1脚，8脚连接单片机的8脚，9脚连接单片机的7脚，16脚连接一个15K的电阻后接电源负极并与电流输出接口的2脚相连，14脚和15脚相连后连接0.1uF电容然后接电源负极，19脚连接100欧的电阻后与电流输出接口的1脚相连，21脚、22脚分别连接22pF的电容后接12V电源。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型是一种高精度信号传输转换仪，与现有技术相比，本实用新型设计合理，成本较低且可以用于数模转换，可接收X86计算机通过RS232传出的16位数据实时转换为4-20mA的电流输出，提高信号转换效率，为电子产品的研发奠定基础，具有推广应用的价值。

附图说明

图1是本实用新型的单片机、16位数模转换芯片、USB转TTL芯片的电路结构原理图；

图2是本实用新型的USB接口电路结构原理图；

图3是本实用新型的DC电源插座电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2和图3所示：包括DC电源插座、型号L7805的稳压芯片、USB接口、型号STC15W204S的单片机、型号AD5420的16位数模转换芯片、型号CH340G的USB转TTL芯片、电流输出接口、三个电阻、十个电容；本实用新型合理采用了电子电路设计与线路连接技术，可以将16位数字信号快速转换为4-20mA的电流信号，转换速率可以达到100HZ以上。

DC电源插座：整个电路获取供电，供电电压为12-24V电源直流电源。

USB接口：由X86计算机接入接口，为该接口为电路的16位数字信号来源；

单片机STC15W204S：整个电路的数据处量核心，从CH340G获取的指令，并完成数据处理发送至AD5420数模转换芯片；

AD5420：从STC15W204S获取到16位数字信号后，将其转换成4-20mA的电流信号。

CH340G：将USB信号转换成TTL信号发送至单片机STC15W204S。

DC电源插座接入电源电为12V/1A的直流电源，DC电源插座的1脚连接电源正极+12V、2脚连接电源负极GND、1脚+12V连接10uF的电容后接电源负极GND，稳压芯片的1脚VCC连接电源正极+12V、2脚GND连接电源负极GND、3脚OUT连接10uF的电容后接电源负极GND、3脚输出+5V电源。

处理器STC15W204S单片机的2脚(VCC)接5V电源，4脚GND接电源负极GND，STC15W204S单片机的VCC端和GND端之间设置容量为1uF的电容。

USB转TTL芯片的16脚VCC接5V电源、1脚GND接GND、2脚TXD接单片机的5脚P3.0/RXD、3脚RXD接单片机的6脚P3.1/TXD、4脚V3与电源负极GND之间设置0.1uF的电容、5脚UD+接入USB接口的3脚D+、6脚UD-接USB接口的2脚D-、7脚XI和8脚XO分别连接一个22pF的电容到电源负极GND、7脚和8脚之之间连接一个12M晶振。

16位数模转换芯片的24脚AVDD连接到了12V电源上，1脚、4脚、5脚、11脚、12脚均连接到电源负极GND上，2脚DVCC与电源负极GND之间设置了一只0.1uF的电容，2脚DVCC与3脚FAULT之间连接了一只10K的电阻，7脚LATCH连接单片机的1脚(P5.4)，8脚CLOCK连接单片机的8脚P3.3，9脚(SDIN)连接单片机的7脚P3.2，16脚RSET连接一个15K的高精度0.1％电阻后接电源负极GND并与电流输出接口SIP2的2脚相连，14脚REFIN和15脚REFOUT相连后连接0.1uF电容然后接电源负极GND，19脚IOUT连接100欧的电阻后与电流输出接口的1脚相连，21脚CAP1、22脚CAP2分别连接22pF的电容后接12V电源。

当DC接口或得电源后内部的电源部分经过电容滤波输出12V-24V的稳定电压，L7805开始工作输出5V电源STC15W204S、CH340供电。同时AD5420也获得12V-24V的电源开始工作。此时若USB接口没有连接X86电脑或没有获取到数据，单片机STC15W204S将发送输出4mA的SPI数据给AD5420,此时输出的电流为4mA；当USB接口接入电脑并获取到数据后，该数据会通过CH340转换为TTL信号发送给单片机STC15W204S，单片机会识别该数据是否符合协议标准，若为标准信号即会在1mS内转换为符合AD5420标准的16位SPI数据发送给AD5420，同时AD5420也会转换成电流信号输出；若单片机收到的数据不符合协议标准就会被舍弃。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。