本文介绍了一种角度传感器,它具有两个不同幅度的模拟输出。旦传感器芯片检测到角度值,就由单片机将其转换为数字量,然后由DA转换以产生模拟量。过设置,可实现0~5V电压输出或4~20mA电流输出。度传感器;单芯片;模拟量角度传感器广泛应用于农业工程和机械,仪器仪表,土木工程,造船,航空航天,工业自动化,卫星天线定位,监测平台操作,地质勘探,车轮定位系统等。出通常分为数字输出和模拟输出,数字模式输出232,485,TTL等BCD码,模拟输出电流或电压值。
据行业标准,模式默认电压为-90度。0V, 90度对应5V,中间状态角与电压成线性关系,默认电流模式为-90度对应4mA,90度为20mA,中间状态角为常见的模拟输出角度传感器是一种分立式设计,分为两种类型:电压输出型和电流输出型,这对于制造来说是不切实际的。
及用户的使用。项目设计了一个具有电流输出和集成电压的角度传感器。个软件设置为0~5V电压输出或4~20mA电流输出。计理念该设计主要包括传感器芯片模块,单芯片控制模块,通信模块和模拟输出模块。感器芯片模块用于检测该角度值与单片微型计算机的控制下被转换为数字量,并输出0电压为5V或4-20毫安的电流值通过模拟输出模块。

讯模块有三个主要功能:在单片机上下载程序,同时传输数字量,通过软件设置输出模式,通过软件向单片机发送不同的指令,后者选择输出模式。流输出模式。芯片设计的主要硬件电路选择STM32F103C8T6微控制器,主要是考虑到三个方面:一个是在芯片的性能优越,所述芯片和所述第三的另一超低功率特性,其价格低廉,批量生产后易于控制生产成本。感器芯片使用ADXL345芯片,该芯片测量与重力方向的角度,以确定物体的偏转角度。不同角度,传感器芯片引脚提供不同的电压值,微控制器引脚将这些电压值转换为数字值,以获得传感器的当前角度。拟输出模块主要由AD5412芯片实现,是一款完全集成,经济,精确的12/16位DAC转换器,具有可编程电源和集成可编程电压。

出旨在满足工业过程控制应用的需求。出电流范围可编程为超过4-20 mA,0-20 mA或0-24 mA的范围。压输出由单独的引脚提供,可配置为0至5 V,0至10 V,±5 V或±10 V的输出;所有范围提供超过10%的范围。电流模式和电压模式下,总输出误差通常为 0.01%。的性能完全适应这种设计要求,性能优越,是这种设计的最佳选择。路如图2所示(以x轴方向为例)。有6个引脚连接到微控制器,恒温阀芯CLESEL引脚是电压输出值,零电平或中间电平选择。CLEAR是一个积极的高投入。引脚的设置将电流输出设置为所选范围的最低值或电压输出为用户选择的值(零或中间值)。LATCH的上升沿将输入移位寄存器中的数据并行加载到DAC寄存器中并更新输出。
SCK是串行时钟输入。据在SCLK的上升沿在移位寄存器中同步。MOSI是一个串行数据输入。据在SCLK的上升沿有效。MISO是串行数据输出。于在garland模式或重放模式下从串行寄存器逐个输出数据。据在SCLK的上升沿有效。
压输出引脚为21引脚Vout,输出电压值,电流输出引脚为19引脚,输出电流值以共模方式发送。件设计在软件设计中,模块化编程主要包括以下元素,如图3所示。传感器芯片上电后,根据变化产生一定范围的电压信号。旦MCU收集了电压信号,转换程序AD就被设计并转换成允许与主计算机通信的数字信号。模拟输出的来源。
算机的主计算机软件接收MCU处理的数字信号。字信号是BCD码形式的十六进制数。以直接提取有效数据的显示。时,在相应的PC软件中,可以通过指令设置执行电流输出或电压输出的选择。设计中程序设计的关键内容是模拟输出部分的程序:首先,设计条件的编译模块,当MCU收到不同的指令时,MCU决定它是否是电流输出或电压输出。次,AD5412经过编程,恒温阀芯通过DA转换实现反应角度的数字信号,即模拟电压和电流。视命令也在程序中定义如果在AD和DA转换期间发生错误,程序将立即恢复运行,从而确保传感器稳定运行。

论该设计实现了一种倾斜传感器,能够同时产生电压和电流的模拟输出,从而降低生产成本并促进实际工作。过实际测试,设计具有积极的效果,具有生产成本低,工作稳定,使用寿命长的优点。公司正在大规模生产后逐步推广它。
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