导言
数据的收集与处理广泛地运用在自动化领域中，因为运用的场合不同，对数据收集与处理所要求的硬件也不相同。在操控过程中，有时要对几个模拟信号进行收集与处理，这些信号的收集与处理对速度要求不太高，一般选用AD574或ADC0809等芯片组成的A/D转化电路来完成信号的收集与模数转化，而AD574和ADC0809等A/D转化器价格较贵，线路杂乱，然后提高了产品价格和项目的费用。在本文中，从实践运用动身，给出了一种运用V/F转化器LM331芯片组成的A/D转化电路，V/F转化器LM331芯片能够把电压信号转化为频率信号，而且线性度好，经过核算机处理，再把频率信号转化为数字信号，就完成了A/D转化。它与AD574等电路比较，具有接线简略，价格低廉，转化精度高级特色，而且LM331芯片在转化过程中不需求软件程序驱动，这与AD574等需求软件程序操控的A/D转化电路比较，运用起来方便了许多。
一、芯片简介
LM331是美国NS公司出产的性能价格比比较高的集成芯片。它是当时最简略的一种高精度V/F转化器、A/D转化器、线性频率调制解调、长期积分器以及其它相关的器材。LM331为双列直插式8引脚芯片，其引脚框图如图1所示。
图1 LM331逻辑框图
图2是咱们常用的一种压频转化电路，依照图2规划电路， LM331选用单电源供电，电源电压VCC，模拟信号 的输入规模-VCC～0V，频率规模为1～500KHZ，非线性低于0.01％。模拟信号 经积分器LF356积分处理后，在INPUT端变成与输入电压 成正比的安稳电流输入，经过LM331芯片进行V/F转化后，变成与电压成正比的频率信号，FOUT端输出的频率信号送到核算机的计数/守时端口，核算机对频率信号进行收集、处理、存储。然后完成模拟信号到数字信号的转化。因为LM331的转化线性度直接影响转化成果的准确性，而一般引起V/F转化发生非线性差错的原因是引脚1的输出阻抗，它使输出电流随输入电压的改动而改动，因此影响转化精度，为战胜此缺陷，高精度V/F转化器在1脚和7脚间加入了一个积分器，这个积分器是由惯例运放LF356和积分电容C4构成的反积分器。加上积分电路后，因为电流源（1引脚）总是坚持地电位，电压不随 或FOUT改动，因此有很高的线性度。
二、频率-数字信号改换
图2电压-频率转化电路
图3中，模拟信号经压/频转化器LM331，把电压信号转化为脉冲信号，脉冲信号送到核算机的计数/守时端口，有核算机对频率信号进行接纳、处理、贮存。因为压/频转化器LM331的压/频转化联系成线性，所以咱们能够依据收集到频率数据知道模拟信号的巨细，然后完成了模拟信号到数字信号的转化。频率计数器、守时器能够运用核算机的计数/守时端口，经过软件编程完成。基准频率，数据处理也是经过软件编程完成，数据能够贮存到内部数据存储器或外部数据存储器中。
三、 核算机软件编程
LM331要完成A/D转化，需与计数器合作运用.LM331的输出端FOUT与单片机计数器T0端口衔接，守时器T1用于守时，由公式f=D/T，D是计数值;T是计数时刻。计数时刻T由守时器T1确认，经过核算得出FOUT，然后进行数据处理与存储。扼要程序及阐明如下：
图3 LM331完成A/D转化结构图
主程序MAIN设置守时器T0、T1工作方式分别为16位计数和守时，并置初值，T1开中止，T1的守时时刻依据转化精度需求而定，假如取转化精度为12位，最高频率为100KHZ，计满量程时刻为FFFH/100K=8.192ms.单片机选用12MHZ晶振时，机器周期＝1µs，守时初值为：
调DATA子程序主要是进行数据处理并存储，得到的数据便是12位A/D转化数据 ，改动守时初值，可调理A/D转化位，如13位，14位等。
四、定论
运用LM331完成A/D转化， 具有电路简略，成本低，丈量精度高而且转化位数可调的特色，在实践工作之前，对电路器材参数进行调校，调校之后，体系安稳性好。与AD574等电路比较，价格便宜几倍。
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