伺服功率驱动体系是液压伺服操控器的重要组成部分，该部分的规划不只要为伺服体系供给满意的驱动才能，一起也要完结对电流反应信号、电压反应信号以及门限电压的实时收集、转化与显现。此外，为了确保整个体系在操控器作业进程中的杰出体现，需求一起完结对两路信号的收集和转化。这对该体系中数据收集的速度、精度以及时序操控的准确度提出了较高的要求。
运用常见的8位、12位模数转化芯片(如ADC0809、MAX197等)规划的体系简略且本钱较低，但无法满意高精度体系的规划要求。本文提出了一种根据C8051F120单片机为中心操控器材，运用16位A／D转化器MAX1300的双通道信号收集、处理计划，经过试验测验和理论剖析，可以完结较高的收集精度和速度。
1 硬件规划
该伺服功率驱动板中完结实时数据收集检测体系选用C8051F120作为中心操控器进行规划。体系硬件框图如图1所示，首要由单片机、A／D转化、LED液晶显现和报警电路等组成。
本体系中选用22．118 MHz的外部晶振时钟以确保电路的安稳牢靠。为满意体系中各设备的供电要求，选用5 V的输入电源供电。上位机与收集体系的数据通信运用串口完结，经过MAX232完结电平转化。液晶显现选用LCD5110模块完结，模仿量收集部分的A／D转化运用MAX1300完结。
硬件电路部分的规划中运用MAX1300内部4．096 V的电压基准。为了进步体系功能，在规划电路时加入了独立的模仿地和数字地、模仿电源和数字电源。一起，因为供电电源
的高频噪声也会对ADC中的高速比较器的作业功能，在每一个模仿电源和数字电源上都运用一个0．1μF的陶瓷%&&&&&%旁路到最近的地。CH0～CH7分别为收集模仿量的输入通道。在每个通道前，加入了RC滤波电路。收集电路规划如图2所示。
2 软件规划
A／D收集部分的程序首要运用的开发软件为KeiluVision2。程序首要包含初始化程序、装备输入方法和输入量程的字节、装备芯片的作业形式、写入发动信号0x80、等候8
个时钟、读出AD转化的数据位等部分。软件流程图如图3所示。
MAX1300有3种可供挑选的转化形式，分别为外部时钟形式、外部收集形式和内部时钟形式。本文中挑选外部时钟形式，在该形式下，SCLK在操控模仿信号收集的一起，也操控着模仿信号的转化，便于准确的操控收集模仿信号的时刻，而且这种形式可获得最高的吞吐率。此外，MAX1300具有7种单端输入规模和3种差分输入规模，可以满意本体系收集正负电压的需求。
按照图4中形式操控字节的写入方法完结MAX1300芯片的单极性或双极性输入规模、单端或差分输入通道装备、收集作业形式的装备。
在Keil下进行编程并在线调试。在连接好电路之后，单片机发动AD转化程序并将收集的数据经过串口发送到PC机。驱动程序如下：
SPI_Write_Cmd(0x89)； ／／装备CH0和CH1为差分输入方法
SPI_Write_Cmd(Ox88)； ／／0x88为外部形式0
SPI_Write_Start(0x80)； ／／发动转化信号
MAX_DATA=SPI_Read()；／／读取转化数据
3 试验成果及剖析
在收集精度测验中，运用信号源输入不同的电压值，将A／D转化后液晶显现的电压值与采样电阻两头的实践输出电压值进行比较，得到的试验成果如表1所示。
试验成果表明，该单片机规划的AD收集板具有较高的精度，但仍存在着必定的差错。在高精度数据收集体系中，ADC的差错在很大程度上影响着体系的精度。因而需求对AD转化器材MAX1300的各首要差错源进行剖析核算。
MAX1300的差分非线性(DNL)为(-1LSB，+2LSB)，其DNL差错值存在偏移，也就是说ADC的转化函数会发生变化，但是在以-1LSB为底限的状况下在理论上依然可以确保不丢码。
INL是DNL差错的积分，在实践核算ADC的精度进程中，一般选用INL差错。INL差错可经过公式(1)得到
ERR=LSB／2N (1)
MAX1300的INL差错为±1LSB，声明为无丢码(16位精度)，则它的分辨率差错是0．001 526％。
MAX1300双极性输入的增益差错为±0．3％FSR，意味着在其最大输出时，会带来8位(197)的差错，其增益差错0．012 2％。一般状况下，在选用片内基按时将会发生更大的增益差错，可以经过选用片外基准的方法减小增益差错。
ENOB(有效位数)可由公式(2)核算得出，
假定体系答应0．1％的差错，ADC答应0．075％的差错。咱们在规划中挑选的MAX1300，其具有(-1LSB，+2ISB)的DNL，INL差错为±1LSB(0．001 526％)，增益差错0．012 2％，0．01％的失调差错，1 ppm／℃的温漂系数，在50℃规模内发生0．001％的差错，合计0．027 4％的差错。还有0．047 6％的差错供基准电压源运用，在这种状况下，有较多的挑选地步。可以采纳校对失调差错和增益差错，并挑选低噪声的电压基准，以到达进步体系精度的意图。
4 定论
本文首要介绍了运用高精度16位A／D转化器MAX1300完结双通道信号的收集处理体系规划的进程。给出了体系硬件及软件的具体规划，经过试验测验和对A／D转化芯片发生的差错的进行量化剖析，得出本体系具有高精度、较快的转化速度、较低的CPU占用率等特色，可以很好地满意运用要求。
