一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]位移用于描述物體在空間中位置，是日常生活，自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中最基本的物理量，重要性不言而喻。微位移測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量物體位置的相對(duì)變化，是機(jī)械加工，機(jī)械測(cè)量，自動(dòng)化生產(chǎn)等的重要保障。目前微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)面臨的主要難點(diǎn)是:一是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、幅度穩(wěn)定的方波信號(hào)，二是高精度模數(shù)采樣，三是微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組網(wǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主控系統(tǒng)，其能產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、幅度穩(wěn)定的方波信號(hào)，二是能實(shí)現(xiàn)高精度模數(shù)采樣，三是為微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組網(wǎng)提供了豐富的接口。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主控系統(tǒng)，包括主單片機(jī)、基準(zhǔn)源集成電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路、集成運(yùn)算放大器:
[0005]述主單片機(jī)的XTAL1接口和XTAL2接口連接無(wú)源晶振M1，所述主單片機(jī)的XTAL1接口通過(guò)電容C19接地，所述主單片機(jī)的XTAL2接口通過(guò)電容C20接地;所述無(wú)源晶振Ml，所述電容C19和所述電容C20構(gòu)成了時(shí)鐘電路；
[0006]所述主單片機(jī)的P3.4接口作為方波輸出端和基波抽取電路的輸入相連；
[0007]所述基準(zhǔn)源集成電路上設(shè)有VIN2引腳、GND2引腳、V0UT2引腳和TP2引腳；
[0008]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路設(shè)有REF3引腳、VDD3引腳、V103引腳、SDI3引腳、IN3+引腳、IN3-引腳、GND3引腳、SCK3引腳、SD03弓|腳和CNV3引腳；
[0009]其中，所述基準(zhǔn)源集成電路的VIN2引腳和GND2引腳之間設(shè)有電容C32，所述基準(zhǔn)源集成電路的V0UT2弓|腳與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的REF3弓|腳連接；
[0010]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的REF3引腳與接地端之間設(shè)有極性電容E16;
[0011 ]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的IN3+引腳接地；
[0012]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的VDD3引腳和IN3+引腳之間連接有電容C13;
[0013]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的V103引腳和IN3+引腳之間連接有電容C14，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的V103引腳和SDI3引腳短接；
[0014]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的GND3引腳接地；
[0015]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的SCK3引腳、SD03引腳和CNV3引腳對(duì)應(yīng)連接所述主單片機(jī)的CLK引腳、M0S引腳和SS引腳；
[0016]所述集成運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)電阻R40連接所述基準(zhǔn)源集成電路的V0UT2引腳，并通過(guò)電阻R41、電容C20接地，所述集成運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端短接，所述集成運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)電容C21接地并連接無(wú)線信息交互單元。
[0017]進(jìn)一步的，所述主單片機(jī)的RST接口與+5V電源之間設(shè)有極性電容E17，所述主單片機(jī)的RST接口和接地端之間設(shè)有電阻R9;所述極性電容E17和所述電阻R9構(gòu)成了一個(gè)復(fù)位電路。
[0018]進(jìn)一步的，所述主單片機(jī)的VCC接口和+5V電源之間設(shè)有并聯(lián)設(shè)置的電解電容和陶瓷電容。
[0019]進(jìn)一步的，所述主單片機(jī)的IN03.2接口、INI3.3接口和GND1接口之間設(shè)有開(kāi)關(guān)K1，所述主單片機(jī)的IN03.2接口和+5V電源之間設(shè)有電阻R21，所述主單片機(jī)的GND 1接口接地，所述開(kāi)關(guān)K1和所述電阻R21組成按鍵中斷電路。
[0020]進(jìn)一步的，所述主單片1的P1.0接口、P1.1接口、P1.2接口、P2.0接口、P2.1接口、P2.2接口、P2.3接口、P2.4接口、P2.4接口、P2.6接口、P2.7接口和數(shù)據(jù)顯示電路連接。
[0021]進(jìn)一步的，所述主單片機(jī)為宏晶半導(dǎo)體的STC12C5630單片機(jī)、所述基準(zhǔn)源集成電路為德州儀器的ADR4550基準(zhǔn)源集成芯片、所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路為德州儀器公司的AD7988模數(shù)轉(zhuǎn)換集成芯片、所述集成運(yùn)算放大器為德州儀器的LM7321集成運(yùn)算放大器。
[0022]進(jìn)一步的，所述主單片機(jī)的MIS接口連接溫度傳感集成電路，所述溫度傳感集成電路為德州儀器的DS1820溫度傳感器芯片。
[0023]采用了本發(fā)明的一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主控系統(tǒng)的技術(shù)方案，包括主單片機(jī)、基準(zhǔn)源集成電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路、集成運(yùn)算放大器;所述主單片機(jī)的XTAL1接口和XTAL2接口連接無(wú)源晶振Ml，所述主單片機(jī)的XTAL1接口通過(guò)電容C19接地，所述主單片機(jī)的XTAL2接口通過(guò)電容C20接地;所述無(wú)源晶振M1，所述電容C19和所述電容C20構(gòu)成了時(shí)鐘電路;所述主單片機(jī)的P3.4接口作為方波輸出端和基波抽取電路的輸入相連;所述基準(zhǔn)源集成電路上設(shè)有VIN2引腳、GND2引腳、V0UT2引腳和TP2引腳;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路設(shè)有REF3引腳、VDD3引腳、V103引腳、SDI3引腳、IN3+引腳、IN3-引腳、GND3引腳、SCK3引腳、SD03引腳和CNV3引腳;其中，所述基準(zhǔn)源集成電路的VIN2引腳和GND2引腳之間設(shè)有電容C32，所述基準(zhǔn)源集成電路的V0UT2引腳與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的REF3引腳連接;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的REF3引腳與接地端之間設(shè)有極性電容E16;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的IN3+引腳接地；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的VDD3引腳和IN3+引腳之間連接有電容C13;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的V103引腳和IN3+引腳之間連接有電容C14，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的V103引腳和SDI3引腳短接;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的GND3引腳接地;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的SCK3引腳、SD03引腳和CNV3引腳對(duì)應(yīng)連接所述主單片機(jī)的CLK引腳、M0S引腳和SS引腳;所述集成運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)電阻R40連接所述基準(zhǔn)源集成電路的V0UT2引腳，并通過(guò)電阻R41、電容C20接地，所述集成運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端短接，所述集成運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)電容C21接地并連接無(wú)線信息交互單元。其技術(shù)效果是:其能產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、幅度穩(wěn)定的方波信號(hào)，二是能實(shí)現(xiàn)高精度模數(shù)采樣，三是為微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組網(wǎng)提供了豐富的接口。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明的一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用主控系統(tǒng)的主單片機(jī)的示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用主控系統(tǒng)的準(zhǔn)源集成電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路和集成運(yùn)算放大器的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過(guò)具體地實(shí)施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明:
[0027]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的一種微位移測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用主控系統(tǒng)，由主單片機(jī)1、基準(zhǔn)源集成電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路3、集成運(yùn)算放大器4和溫度傳感集成電路(圖中未顯示)組成。
[0028]其中，主單片機(jī)1為宏晶半導(dǎo)體的STC12C5630單片機(jī)。主單片機(jī)1的XTAL1接口和XTAL2接口連接無(wú)源晶振Ml，主單片機(jī)1的XTAL1接口通過(guò)電容C19接地，主單片機(jī)1的XTAL2接口通過(guò)電容C20接地。無(wú)源晶振Ml為主單片機(jī)1正常工作提供精準(zhǔn)的外部基準(zhǔn)時(shí)鐘，無(wú)源晶振Ml的振蕩周期也決定了主單片機(jī)1的工作速度。無(wú)源晶振Ml的振蕩頻率20MHz。無(wú)源晶振M1、電容C19和電容C20構(gòu)成了時(shí)鐘電路。
[0029]復(fù)位電路是為了在上電或復(fù)位過(guò)程中讓主單片機(jī)1保持復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作，防止主單片機(jī)1發(fā)出錯(cuò)誤的指令或執(zhí)行錯(cuò)誤操作，并提高主單片機(jī)1的電磁兼容性能。
[0030]復(fù)位電路包括連接在主單片機(jī)1的RST接口與+5V電源之間的極性電容E17，以及連接在主單片機(jī)1的RST接口和接地端之間的電阻R9。其中極性電容E17的正極連接+5V電源，負(fù)極連接接地端。
[0031]為了降低電源噪聲，提高系統(tǒng)可靠性，在主單片機(jī)1的VCC接口和+5V電源之間還增加了并聯(lián)設(shè)置的電解電容和陶瓷電容(圖中未顯示)。
[0032]按鍵中斷電路，包括用于連接主單片機(jī)1的IN03.2接口、INI3.3接口和GND 1接口的開(kāi)關(guān)K1。主單片機(jī)1的IN03.2接口通過(guò)電阻R21連接+5V電源，主單片機(jī)1的GND1接口接地。按鍵中斷電路主要是為了數(shù)據(jù)顯示模式的切換。當(dāng)開(kāi)關(guān)K1使主單片機(jī)1的INI3.3接口和GND1接口斷開(kāi)時(shí)，中斷腳，即IN03.2接口為高電平，開(kāi)關(guān)K1使IN03.2接口和GND接口 1連通，在IN03.2接口產(chǎn)生一個(gè)下降沿，觸發(fā)中斷。開(kāi)關(guān)K1松下，使主單片機(jī)1的INI3.3接口和GN，、1接口連通，恢復(fù)高電平。
[0033]主單片機(jī)1的