单片机电压/频率转换技术：版本解析

在工程实践中，常利用电压/频率（V/F）转换器，配合单片机定时/计数器构成高分辨率、高精度、低成本的A-D转换器。其设计思想为：模拟量传感器输出的毫级的电压信号经运算放大器放大后，用V/F转换器转换成频率随电压变化的脉冲信号，然后利用单片机内部的定时/计数器进行计数，再通过软件进行处理获得相应模拟量的数字量。

若令定时器T0工作于定时方式，用于产生计数的门限时间t，再用定时器T1对输入的被测脉冲进行计数，即工作于计数方式1，初值为0，最大计数值为65536。当V/F转换器选定之后，其最大的模拟量所对应的最大输出频率值f_max已确定，则最大计数值为f_max×t，被测信号的电压值为

Vx=V_max×（Nx/N_max）=V_max×[Nx/（f_max×t）]。式中，Nx为t时间段内的实际计数值；V_max为V/F转换器的最大量程。

V/F转换器具有良好的精度、线性和积分输入的特点，其转换速率不低于双积分型A-D器件。与单片机接口电路相比具有以下优点：

1）接口电路简单：每一路模拟信号只占用1位I/O线。(www.xing528.com)

2）输入方式灵活：既可以作为I/O输入，也可以作为中断方式输入，还可以作为计数器信号输入，从而满足各种不同系统的要求。

3）具有较强的抗干扰性：由于V/F转换的过程是对输入信号不断积分的过程，因而对噪声有一定的平滑作用，同时其输出为数字量，便于采用光电隔离技术。

4）易于远距离传输：V/F输出的是一个串行信号，易于远距离传输，若与光导纤维技术相结合，可构成一个不受电磁干扰的远距离传输系统。