1、真空規(guī)外部電路

　　由于每一路真空規(guī)內(nèi)部均有一個(gè)識(shí)別電阻，不同類型的真空規(guī)，內(nèi)部識(shí)別電阻阻值不同，其中皮拉尼規(guī)為27K，潘寧規(guī)為100K，據(jù)此，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了電路來(lái)測(cè)量識(shí)別電阻的端電壓，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)真空規(guī)類型的識(shí)別。另外，根據(jù)真空規(guī)的物理接口，電路輸入端采用RJ-45 型接口作為信號(hào)和電源的傳輸線。

2、ADC 采集電路

　　ADC 采集電路用于采集真空規(guī)輸出信號(hào)及端電壓，共6 路信號(hào)，電壓范圍為0V~10V，為了方便設(shè)計(jì)，選用多通道集成的芯片AD7327，它的主要特點(diǎn)有：500KSPS 的吞吐率，軟件可選擇的輸入范圍(±10V，±5V，±2.5V，0V 到10V)，8路可選擇的模擬輸入通道，硬件可設(shè)計(jì)成單端、差分、偽差分模擬輸入，17mW 的低功耗，內(nèi)部2.5V 參考等。內(nèi)部功能框圖如圖3 所示。

圖3 AD7327 功能框圖

　　ADC 采集電路的硬件電路圖如圖4 所示。其中前級(jí)處理電路選用OPA2277 芯片，對(duì)真空規(guī)輸出信號(hào)進(jìn)行電壓跟隨， 輸出至AD7327 芯片，AD7327 的基準(zhǔn)電壓采用外部芯片ADR431 產(chǎn)生。

3、ARM 微控制器

　　ARM 微控制器選用了NXP 公司的LPC1788芯片， 該芯片是基于ARM Cortex-M3 的微控制器，操作頻率可以高達(dá)120MHz，它的外設(shè)組件包括高達(dá)512kB 的Flash 存儲(chǔ)器、高達(dá)96kB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、4kB 的EEPROM、一個(gè)雙通道的CAN 接口、5 個(gè)UART 接口、一個(gè)帶獨(dú)立電池電源和事件監(jiān)控器/記錄器的超低功耗RTC、多達(dá)165 個(gè)通用I/O引腳等，用于處理要求高集成度和低功耗的嵌入式應(yīng)用。

圖4 ADC 采集電路

　　LPC1788 芯片的外圍電路如圖5 所示。主要包括JTAG 電路、復(fù)位電路和時(shí)鐘電路等。

圖5 LPC1788 外圍電路

4、CAN 通訊接口

　　鑒于CAN（Controller Area Network）總線在實(shí)時(shí)性、抗干擾能力及可擴(kuò)展性等方面展現(xiàn)出的明顯優(yōu)越性，LPC1788 采用CAN 通訊接口與上位機(jī)通訊。LPC1788 內(nèi)部自帶CAN 控制器。CAN 收發(fā)器選用了廣州致遠(yuǎn)電子有限公司的CTM1050D模塊，該模塊通訊速率高達(dá)1Mbps;隔離電壓：DC2500V；電磁輻射EME 極低;電磁抗干擾EMI性極高;無(wú)需外加元件可直接使用;高低溫特性好，能滿足工業(yè)級(jí)產(chǎn)品技術(shù)要求。CAN 的通訊接口電路如圖6 所示。

圖6 CAN 通訊接口電路

5、無(wú)線傳輸模塊

　　為了方便實(shí)驗(yàn)人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制儀器的真空系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)利用HM-TRP 系列無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)了真空系統(tǒng)的無(wú)線終端顯示。HM-TRP系列是一款低成本，高性能的FSK 無(wú)線透明數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，可工作在433/470/868/915MHz ISM 頻段，具有尺寸小，功率大，靈敏度高，傳輸距離遠(yuǎn)，通訊速率高，內(nèi)部自動(dòng)完成通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)控制等特點(diǎn)。