Апаратні засоби

При побудові програмно-апаратних систем керування звичайно використовують мікро-контролер з достатньою швидкодією і убудованим в нього АЦП (якщо розрядність АЦП задовольняє вимогам точності). Як правило для формування керуючого впливу (аналоговий сигнал) на виконавчий пристрій використовують убудований у мікро-контролер ШИМ - перетворювач. Для невеликої кількості сигналів з низькою частотою – цифро-аналогові перетворювачі – зовнішні стосовно мікро-контролера. При використанні схем аналогової пам’яті вдається реалізувати багатоканальний динамічний програмно керований ЦАП з мінімальною кількістю елементів.

Рис. 13

Робота багатоканального ЦАП заснована на здатності, конденсатора тривалий час зберігати свій заряд (напруга на конденсаторі залишається постійним тривалий час у випадки відсутності зовнішніх ланцюгів розряду). Застосування мультиплексорів з малими струмами витоку й операційних підсилювачів з високим вхідним опором забезпечують збереження напруги на конденсаторі практично постійним протягом часу від одиниць секунд до декількох хвилин (у залежності від якості конденсатора).

Принцип роботи пристрою:

Мікро-контролер на початку циклу роботи відключає мультиплексор, потім видає код, що відповідає необхідній напрузі на нульовому виході на ЦАП. На адресу входу мультиплексора подається код нульового каналу, очікується встановлення напруги на виході ЦАП і включається мультиплексор. Деякий час мультиплексор залишається включеним для забезпечення гарантованого заряду конденсатора до необхідної вихідної напруги, після чого відключається. Далі алгоритм повторюється для наступного каналу.

Керування динамічним ЦАП зручне організувати за допомогою переривання від таймера лічильника за аналогією з керуванням динамічною індикацією.

При реалізації в одному пристрої і динамічній індикації і динамічного багатоканального ЦАП для керування ними можна використовувати один загальний таймер лічильника й одну підпрограму переривання – якщо часові параметри мультиплексора це дозволяють.

При відсутності динамічної індикації, та наявності багатоканального АЦП також можливо об’єднання процесів програмного зчитування АЦП з виводом на ЦАП.