基于XC2C64A芯片的無(wú)線錄井絞車信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

　　在ModelSim XEIII環(huán)境下對(duì)絞車檢測(cè)頂層整體電路(包括倍頻、鑒相和計(jì)數(shù))的仿真波形圖示于圖5，該波形是絞車傳感器輸出B相波形超前A相波形90°時(shí)的仿真結(jié)果。此時(shí)，倍頻輸出信號(hào)B4OUT與A(或B)信號(hào)的頻率成4倍關(guān)系，是計(jì)數(shù)器countud的時(shí)鐘輸入信號(hào);鑒相(方向鑒別)輸出信號(hào)A_B_DIR=0，即計(jì)數(shù)器的加減控制輸入信號(hào)dir=0，計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù);單片機(jī)提供的數(shù)據(jù)讀取選擇信號(hào)SEL=0，選取16位計(jì)數(shù)器的低8位輸出，輸出的8位數(shù)據(jù)正是計(jì)數(shù)器按照四倍頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行加法計(jì)數(shù)的結(jié)果。

　　圖5 B超前A的絞車檢測(cè)輸出(倍頻、鑒相和計(jì)數(shù))波形圖

　　在錄井現(xiàn)場(chǎng)，使絞車傳感器快速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生脈沖，經(jīng)過(guò)電路處理后，傳輸?shù)街骺貎x器房的工控機(jī)。在設(shè)計(jì)中考慮現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，采集到的脈沖計(jì)數(shù)值是在一個(gè)初始值N的基礎(chǔ)上變化的(此處常使用30000，即0x7530)，正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)變化脈沖數(shù)在此基礎(chǔ)上做加/減運(yùn)算。絞車傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生48個(gè)脈沖數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明，檢測(cè)電路對(duì)絞車轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的測(cè)量非常準(zhǔn)確，誤差僅是0.01%。

　　結(jié)語(yǔ)

　　采用一片XC2C64A-7VC44I器件(64個(gè)宏單元，33個(gè)I/O口，工業(yè)級(jí)–40°C to +85°C)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了無(wú)線錄井絞車信號(hào)的檢測(cè)電路，完成了絞車信號(hào)的四倍頻、鑒相和16位二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)以及與MCU數(shù)據(jù)讀取接口等綜合功能。錄井生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用表明，該設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)功耗，從而提高了系統(tǒng)整體性能，在無(wú)線錄井?dāng)?shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)中，應(yīng)用效果很好。

　　參考文獻(xiàn)：

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