快速采集為基礎(chǔ)可實際操作的單片機PSD數(shù)據(jù)采集

3.3.2 數(shù)據(jù)存儲和串行傳輸

(1)數(shù)據(jù)存儲

如圖4 所示，單片機的PB 口(1~8)與AD1674 的數(shù)據(jù)輸出端(20~27)相連，為A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電壓輸入口，每次傳輸8位數(shù)據(jù)。由3.2節(jié)可知，電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后為12位數(shù)字信號，需分為2次傳輸，而單片機也需要2個字節(jié)存儲1個數(shù)據(jù)。即采集PSD輸出的Diff X、DiffY、Sum X、Sum Y 等4個數(shù)據(jù)需要8個字節(jié)存儲。

(2)數(shù)據(jù)傳輸

由于采集的數(shù)據(jù)在單片機中是連續(xù)存儲的，因此數(shù)據(jù)通過RS 232 串行傳輸至計算機時，需對采集的數(shù)據(jù)進行分組、加標識，以免數(shù)據(jù)組合時發(fā)生錯誤。

表2給出了對Diff X、DiffY、Sum X、Sum Y 4個12位二進制數(shù)據(jù)編碼的規(guī)則。

即采集的一組數(shù)據(jù)，每個字節(jié)中前2位為標識位，后6位為數(shù)據(jù)位，并且只對前4個字節(jié)的標識位進行編碼。

Mega16單片機的串行通信端口RXD(14)和TXD(15)分別與MAX232串行通信芯片[8]的RXD(11)和TXD(12)端連接，通過串口實現(xiàn)與計算機的通信，并可在計算機中使用串口調(diào)試工具Comtools軟件讀取數(shù)據(jù)。最后經(jīng)數(shù)學處理，得到表示x,y 位置信息的數(shù)字電壓值。

3.4 實際電路

圖9為數(shù)據(jù)采集、信號傳輸及過程控制單片機電路的實物圖。

4 結(jié)論

本文先通過介紹高精度光電位置傳感器PSD的工作原理，并根據(jù)實際選取的SiTek公司出品的SPC01型PSD的結(jié)構(gòu)及輸出特性，然后提出了一種基于單片機技術(shù)的PSD輸出信號數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計方案。該設(shè)計方案中的電路在保證有效對數(shù)據(jù)進行快速采集的基礎(chǔ)上，具備結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、體積較小等優(yōu)點，適合在實驗室條件下進行實驗操作，為后續(xù)的PSD定位精度、輸出特性、抗干擾措施等研究奠定基礎(chǔ)。