基于AD7705的在線激光功率檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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需要說明的是在讀寫操作模式下，AT89S51的數(shù)據(jù)輸出為LSB在前，而AD7705希望MSB在前，所以數(shù)據(jù)讀寫之前必須倒序。
1．3 數(shù)據(jù)處理與顯示電路設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)處理控制部分采用AT89S51單片機(jī)，這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。
AT89S51是低功耗、高性能CMOS 8位單片機(jī)，既可在線編程(ISP)，也可用傳統(tǒng)方法編程。與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容，性價(jià)比高，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
顯示部分該設(shè)計(jì)采用四位數(shù)碼管，程序控制掃描方式。其中，PO口作為段選；P1.0～Pl.3作為位選。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/173719.htm
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2．1 基于Keil Cx51的軟件設(shè)計(jì)思想
程序設(shè)計(jì)思想是首先上電／復(fù)位AD7705，配置AT89S51單片機(jī)的串行接口，然后將AD7705的通道1初始化，注意讀寫數(shù)據(jù)之前必須調(diào)用重新排序子程序。查詢DRDY引腳，如果為低電平，則讀通道數(shù)據(jù)寄存器，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電壓值，再調(diào)顯示子程序，調(diào)延時(shí)，做電壓轉(zhuǎn)換為功率值的數(shù)據(jù)處理。返回，繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，查詢DRDY，顯示，直到結(jié)束。主程序流程圖如圖4所示。
2．2 AD7705的初始化配置及對寄存器操作子程序
在使用AD7705之前，首先要對所有寄存器進(jìn)行設(shè)置和初始化。系統(tǒng)需確定AD7705芯片的主要參數(shù)具體設(shè)計(jì)：主時(shí)鐘取FCLK=2.457 6 MHz，輸入通道選擇單極性，數(shù)據(jù)更新速率為50 Hz。由于AD7705輸入基準(zhǔn)電壓等于+5 V，輸入負(fù)端接地，正端最大輸入幅度+l_3 V，故增益可以選擇4。當(dāng)參數(shù)設(shè)置完畢以后，寫入設(shè)置寄存器位MD1和MDO分別為0和1，完成系統(tǒng)自校準(zhǔn)。在設(shè)置參數(shù)之前，首先對通信寄存器進(jìn)行一次寫操作，以決定下一個(gè)是什么樣的寄存器和什么樣的操作內(nèi)容，再進(jìn)行下一步的參數(shù)寫入。與初始化以后，單片機(jī)就可以從模／數(shù)轉(zhuǎn)換器中讀數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)之前必須確定數(shù)據(jù)寄存器的狀態(tài)。通過查詢DRDY引腳，如果DRDY引腳處于低電平，則數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)換完成，可以讀取。AD7705的初始化配置及對寄存器操作程序流程圖如圖5所示。
A／D轉(zhuǎn)換器輸出的是16進(jìn)制數(shù)據(jù)，需要轉(zhuǎn)換為電壓值輸出。
V=5．0(data-out／65 536．0)
得到的電壓值還得轉(zhuǎn)化為功率顯示。通過實(shí)驗(yàn)在ND：YAG激光器上測量了不同激勵(lì)電流下的系統(tǒng)輸出電壓，并實(shí)測了經(jīng)精密激光功率計(jì)LOGO檢測到的數(shù)據(jù)，得出兩者之間的線性關(guān)系為P=50V。
A／D轉(zhuǎn)換器的子程序如下：
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