Advertisement

基于STM32F103的4-20mA采集电路设计与实现：含原理图、PCB源文件及带隔离功能的ADC采样和RS485通信源码

  • 5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：ZIP

简介：
本项目介绍了一种基于STM32F103微控制器的4-20mA信号采集系统，提供详细的设计文档，包括电路原理图、PCB布局以及集成隔离特性的ADC采样及RS485通讯代码。 本段落介绍了基于STM32F103的4-20mA信号采集与隔离传输系统的实现方法，包括原理图、PCB源文件（使用AD设计）及相关的代码资源。系统的核心组件为STM32F103主控芯片，通过ADC采样模块进行精确的数据采集，并利用RS485通信技术将数据输出至远程设备。此外，整个电路设计中还集成了隔离功能以提高系统的稳定性和安全性。 关键词：4-20mA信号采集; STM32F103控制器; RS485通讯协议; 原理图和PCB源文件（AD格式）; 隔离模块; ADC采样程序代码; RS485通信编程代码。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 基于STM32F103的4-20mA采集电路设计与实现：含原理图、PCB源文件及带隔离功能的ADC采样和RS485通信源码
    优质
    本项目介绍了一种基于STM32F103微控制器的4-20mA信号采集系统，提供详细的设计文档，包括电路原理图、PCB布局以及集成隔离特性的ADC采样及RS485通讯代码。 本段落介绍了基于STM32F103的4-20mA信号采集与隔离传输系统的实现方法，包括原理图、PCB源文件（使用AD设计）及相关的代码资源。系统的核心组件为STM32F103主控芯片，通过ADC采样模块进行精确的数据采集，并利用RS485通信技术将数据输出至远程设备。此外，整个电路设计中还集成了隔离功能以提高系统的稳定性和安全性。 关键词：4-20mA信号采集; STM32F103控制器; RS485通讯协议; 原理图和PCB源文件（AD格式）; 隔离模块; ADC采样程序代码; RS485通信编程代码。
  • 4-20mA电流信号采集电路原理图+PCB+代码
    优质
    本资源提供详细的4-20mA电流信号采集电路设计，包括原理图、PCB布局及配套程序代码，适用于工业自动化测量系统开发。 电流信号采集电路采用4-20mA标准，主控芯片为STM32F103，并通过RS485进行数据输出。提供原理图及PCB源文件（使用AD设计），包含ADC采样代码、RS485通信代码等，并具备隔离功能。此外，精通各种运放的使用，支持其他类型的采集电路和基于STM32主控芯片的设计定制服务。
  • 0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA采集及0-20mA/4-20mA信号隔离输出电路设计-电路方案
    优质
    本项目专注于多种模拟信号（包括电压和电流类型）的采集与处理，提供详细的0-5V、0-10V、0-20mA以及4-20mA信号的隔离输出电路设计方案。 采用上海客益电子有限公司的APC&PAC芯片可以实现0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA信号向0-20mA/4-20mA转换，内置隔离电源，隔离度达到1500VDC。具体原理是利用GP9303-F1K-N-SW芯片来采集和处理0-5V、0-20mA以及4-20mA的信号；使用GP9301BXI-F1K-N-SW芯片对0-10V信号进行采集。这些信号随后被转换成PWM信号，通过光耦实现隔离，并在后级利用GP8102-F50-NHF-SW芯片将PWM信号还原为所需的电流输出（即0-20mA或4-20mA）。该方案中包含了一个开环反激的隔离变压器设计。
  • 电压和电流采集（0-5V，0-10V，0-20mA，4-20mA）及电容隔离输出（0-5V，0-10V）的原理图与PCB设计
    优质
    本项目专注于设计用于电压和电流采集及其电容隔离输出的电路板。涵盖信号范围包括0-5V、0-10V、0-20mA及4-20mA，并详细介绍其原理图及PCB布局。 本设计采用APC GP9303M-F1K-N-SW芯片来采集0-5V/0-20mA/4-20mA信号，并使用APC GP9301BXIM-F1K-N-SW芯片来收集0-10V信号。接下来，这些信号在芯片内部进行高频调制，经过电容隔离后传输至GP8101M-F50-N-SW芯片解调。最后通过分析占空比将信号还原为0-5V/0-10V形式。
  • TM7705电压与电流信号ADC采集设计（4-20mA/0-5V），含硬件及源码的电路方案
    优质
    本设计提供了一种用于采集4-20mA和0-5V信号的高效ADC解决方案，包含详尽的硬件配置与代码资源。 本设计是基于16位ADC芯片TM7705的电压和电流信号采集电路的设计，并附带原理图、PCB布局及物料清单（BOM）以及演示代码等资料。 该设计方案中，TM7705应用于低频测量中的2/3通道模拟前端。此器件能够直接接收来自传感器的低电平输入信号并生成串行数字输出。设计采用AD623仪表运算放大器和STC15W408AS单片机作为核心元件，支持输入电压范围为0-2.5V以及电流范围为4-20mA。 TM7705的主要特点包括： - 两个全差分输入通道的ADC - 16位无丢失代码精度 - 非线性误差仅为0.003% - 可编程增益前端，增益范围从1到128 - 支持三线串行接口通信方式 - 具备模拟输入缓冲能力 工作电压支持： - 电源电压：2.7至5.25V（分为两个区间） 功耗方面，在3V供电时最大功率仅为1mW，等待模式下的电流消耗不超过8μA。 封装形式包括但不限于以下几种类型： - DIP - SOIC(宽体) - TSSOP - SOP - SSOP
  • 0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA信号采集与电容隔离 输出0-5V/0-10V隔离信号-电路设计方案
    优质
    本方案设计用于采集0-5V、0-10V及0-20mA、4-20mA信号，并通过电容隔离技术输出安全的0-5V或0-10V信号，确保信号传输的安全性和稳定性。 上海客益电子有限公司的APC&PAC芯片能够实现0-5V、0-10V以及0-20mA/4-20mA信号到0-5V或0-10V之间的转换，内置隔离电源且隔离度达到1500VDC。该技术采用电容隔离方法来确保信号的准确传输。 具体而言，使用APC（GP9303M-F1K-N-SW）芯片进行对0-5V和0-20mA/4-20mA范围内的信号采集；而利用APC（GP9301BXIM-F1K-N-SW）芯片来处理0-10V的信号。在内部，这些信号被高频调制并通过电容隔离技术传输至解调阶段，其中通过使用GP8101M-F50-N-SW芯片进行解码，并根据占空比还原出所需的输出电压。 整个电路设计中加入了一级电压跟随器以增强其抗干扰性能。相较于光耦隔离方式，采用Y电容的电容隔离技术能够提供更高的耐压等级和更精确无失真的信号传输能力，同时还能降低系统成本并突破传统光耦在物理层面的一些限制。 此外，方案还包含了一个开环反激式变压器设计用于实现电力供应功能。GP6300芯片可为该电路提供1W至2W的电源输出功率以支持整个系统的正常运作。
  • 24位4通道ADC数据采集系统（含原理图PCB及BOM）-电路方案
    优质
    本项目提供一套完整的24位4通道ADC数据采集系统的硬件设计资源，包括详细的原理图、PCB布局和物料清单(BOM)，为高性能信号处理应用提供了可靠的电路解决方案。 24位、4通道模数转换数据采集系统概述：在过程控制与工业自动化应用领域内，±10V满量程信号极为常见；然而，在某些情况下，输入信号可能小至几毫伏（mV）。当使用现代低压ADC处理这些±10V大范围的电压时，则需要对信号进行衰减和电平转换。对于微弱的小信号而言，为了充分利用ADC的动态范围，必须先放大后再采集。 因此，在面对变化幅度较大的输入信号场景下，采用具备可编程增益功能的设计方案显得尤为重要。该电路设计旨在提供一种灵活多变的前端调理方式以应对宽广动态范围内（从几毫伏峰峰值到20V峰峰值）的各种需求，并通过利用高分辨率ADC内部集成式的PGA实现必要的前置处理与电平转换，从而充分利用其自身具备的大范围动态特性。 具体而言，该电路包括ADG1409多路复用器、AD8226仪表放大器、AD8475差分放大器、以及采用ADR444基准电压源的AD7192 Σ-Δ型ADC。此外还有用于提供保护、滤波和去耦等功能所需的少量外部元件，从而使得整个系统具有高集成度且占用较小面积的优势。 这种前端处理电路能够解决上述问题并实现可编程增益、高共模抑制（CMR）及高输入阻抗等特性，在宽工业信号范围内的调理应用中表现出色。通过4通道ADG1409多路复用器，输入信号被送至AD8226低成本且具备广泛电压接受能力的仪表放大器。 该放大器提供高达80dB共模抑制比（CMR）和极高的输入阻抗特性（差分模式下为800MΩ、共模情况下400MΩ），同时其宽广的工作范围及轨到轨输出功能确保了供电电压的充分利用。
  • ADS1118 ADC17采样电路原理图及PCB文件
    优质
    本资源包含ADS1118与ADC17结合使用的采样电路原理图和PCB设计文件，适用于数据采集系统开发。 ADS1118 AD17采样电路原理图与PCB文件包含详细的设计内容。
  • 线性光耦原理及电路设计在4-20mA模拟量隔离模块中的PLC采集应用.doc
    优质
    本文档深入探讨了线性光耦合器的工作原理及其在4-20mA模拟信号隔离模块中与PLC数据采集系统的集成应用，详细阐述了电路设计方案及其实现过程。 在PLC技术领域内，信号隔离是一项关键的技术应用之一，并且线性光耦原理是实现这一目标的常见方法之一。这种电路结构简单，在数字隔离或数据传输场景中被广泛采用，例如用于UART协议中的20mA电流环路设计。然而，对于模拟量信号来说，传统光耦由于输入输出关系不够理想以及温度变化对性能的影响较大等问题而限制了其应用范围。 为克服上述挑战，线性光耦技术应运而生。尽管它的工作原理与普通光耦相同——即通过发光二极管和光电晶体管之间的光线传输来实现信号隔离，但线性光耦引入了一个反馈机制以改善非线性的特性表现问题：增加一个用于补偿的接收单元，在两个非线性响应几乎一致的前提下，利用它们间的差异进行相互抵消处理。因此，即使每个单独组件都表现出显著的非线性行为，整体系统仍能实现接近理想的直线关系输出。 市场上存在多种可供选择的线性光耦集成电路产品，比如Agilent公司的HCNR200/201系列、TI子公司TOAS制造的TIL300以及CLARE生产的LOC111等。以常用的HCNR200为例，其内部结构包含两个独立但特性一致的光电管，并通过适当的外部电路设计来确保输出信号与输入量保持线性比例关系。 具体到HCNR200/201型号之间，则主要区别在于性能指标上：例如HCNR201提供更优的线性度（分别为0.25%和0.05%，取决于所选版本）。此外，它们还具备以下特性： - 线性系数K3：对于HCNR200为15%，而HCNR201则降低至5%； - 温度稳定性表现良好，温度漂移范围控制在±65ppm/℃以内； - 高达1414V的隔离电压能力； - 支持从直流到超过1MHz频率范围内的信号传输。 值得注意的是，在利用线性光耦实现电压隔离时通常需要额外配置运算放大器等组件来辅助完成任务。基于HCNR200/201设计的应用实例中，输出与输入之间的比例关系主要取决于K3值和电阻R1、R2的选择（当二者相同时可达到仅隔绝而不放大的效果）。 在选择合适的运放时，则建议优先考虑具有满摆幅工作特性的型号以确保最佳性能表现。例如TI的LMV321单通道运算放大器就非常适合此类应用需求，可以作为优选方案之一。 综上所述，线性光耦原理及其衍生技术为PLC系统中的信号隔离任务提供了强大的支持，并且随着相关产品的不断改进和完善，在未来的自动化控制领域将展现出更加广阔的应用前景。
  • 具备隔离功能的多通道4-20mA信号采集模块——计算机控制技术课程设计
    优质
    本项目设计了一款具备隔离功能的多通道4-20mA信号采集模块，旨在提升“计算机控制技术”课程的教学效果与学生实践能力。 太原理工大学自动化专业计算机控制技术课程设计包括报告书、proteus仿真文件、ppt和程序源码。