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基于單片機和FPGA的位移測量裝置的設計
作者：
時(shí)間：2010-12-03
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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3．4 A／D采樣電路
鐵芯在移動(dòng)的過(guò)程中，輸出的電壓值變化范圍較大，因此，接入程控放大器，先通過(guò)A／D轉換器采樣，按照事先劃分的幅度帶對待處理信號進(jìn)行幅度定位，然后控制放大器的檔位，以提高A／D轉換器的采樣精度，從而減小測量誤差。MAXl97采用的是內部時(shí)鐘和內部基準源，幾乎不需要外圍電路，電路結構簡(jiǎn)單，應用方便。具體電路圖如圖5所示。
3．5 直流電機驅動(dòng)電路
采用專(zhuān)用芯片L298HN作為電機驅動(dòng)。電機起動(dòng)時(shí)需要較大的電流，為了保證電機起動(dòng)時(shí)對單片機控制板的供電系統不至于產(chǎn)生影響而產(chǎn)生掉電現象，需要采用光電耦合器TLP521-2GB進(jìn)行電源隔離，同時(shí)應注意需要對L298HN的供電電壓進(jìn)行去耦，以保證驅動(dòng)電路的工作穩定。電機驅動(dòng)電路如圖6所示。
4 系統軟件程序設計
本系統由單片機與FPGA共同控制實(shí)現，FPGA主要用于A(yíng)DC時(shí)序的控制以及數據的運算，單片機則用來(lái)實(shí)現人機的交互。程序采用結構化設計思想，軟件采用模塊化設計，主程序中調用各子程序，有專(zhuān)門(mén)的數據處理子程序、信號發(fā)生器子程序、掃描鍵盤(pán)子程序等。除了數據運算和顯示外，本系統還附加了自校正功能，即通過(guò)比較兩路信號的幅值控制電機的正轉和反轉，最終使鐵芯停在參考零的位置。圖7為程序流程。
5 系統測試與結果分析
5．1 使用儀器及型號
PC機：Intel奔騰D，主頻：2．5 G，內存：1 G；偉福仿真機：E51／S；直流穩壓穩流電源：SGl733SB3A；雙蹤數字存儲示波器：TEKT-RONLX TDS1002。
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