2.2 模擬量控制通道

模擬量控制通道是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)控制傳輸?shù)闹匾K，本文設(shè)計(jì)的模擬控制量控制通道采用單極性0～10 V電壓輸入，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs的8/12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器MX574。圖6給出了MX574的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和讀取時(shí)序。ADC開始工作時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換程序，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志為置1(即STS=1)時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)開始讀取，整個(gè)過程不到50μs，使數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)的傳送給上位機(jī)。

MX574的8位轉(zhuǎn)換時(shí)序如下：

MX574同時(shí)支持8位和12位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)行12位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)序相同，在數(shù)據(jù)讀取時(shí)12位轉(zhuǎn)換要先讀高8位，讀完高8位再讀低4位。系統(tǒng)中采用RS232通信模式，接收A/D采樣轉(zhuǎn)換后的采樣數(shù)據(jù)通過串口直接傳遞給上位機(jī)進(jìn)行處理，最終顯示輸出數(shù)據(jù)波形。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)室所用發(fā)光光源為紅色LED照射，發(fā)光功率大約為1 nW，肉眼可以看到發(fā)出極其微弱的紅光，圖7為光電二極管檢測(cè)到的光譜圖。從圖中可以看出在680 nm附近采集到的電壓值最高，即在680 nm附近紅光的發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)。

結(jié)語(yǔ)

完成了在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)微弱光信號(hào)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，由上位機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，可以實(shí)現(xiàn)光譜的檢測(cè)。由于光電二極管陣列對(duì)不同波長(zhǎng)的光靈敏度不同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還需進(jìn)一步矯正，使其能夠更接近真實(shí)值。

實(shí)驗(yàn)中不可避免地會(huì)引入各種干擾，尤其是50 Hz基波及二次諧波干擾最嚴(yán)重，能夠達(dá)到mV級(jí)，因此檢測(cè)電路必須用金屬外殼屏蔽。另外，摩擦電、外界震動(dòng)、輸入連接及輸入電纜等都能引起誤差和漂移，要盡可能嚴(yán)格的連接，避免電纜的振動(dòng)。優(yōu)質(zhì)的低噪聲或滲露電纜也可縮減泄露電流，并盡可能縮短輸入連接線路。