基于CPLD的壓電生物傳感器檢測電路設計

　　圖1中，USB口為壓電生物傳感器與檢測電路相連接的接口;RS-232口為與計算機相連接的接口，將數字化的傳感器信號(頻率值)上傳到計算機，由計算機(PC機)實(shí)現傳感器信號的實(shí)時(shí)采集和顯示，采集數據程序由VC++6。0編寫(xiě);OSC1為提供系統工作時(shí)鐘振蕩電路，由TTL芯片和12MHz標準晶振組成，產(chǎn)生1s脈沖信號，作為CPLD工作時(shí)鐘輸入、RS-232通信時(shí)序脈沖以及數碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)序脈沖，準確度高、且精確;OSC2為傳感器振蕩電路，經(jīng)過(guò)幾代反復改良，在氣相、液相均能夠正常振蕩且波形正常，將傳感器表面生物反應信號轉化成脈沖信號，輸入CPLD進(jìn)行信號數據采集;數碼顯示采用共陰極8×8段數碼管，動(dòng)態(tài)掃描顯示當前傳感器信號值和簡(jiǎn)單數據分析判斷結果;電源給系統提供直流5V工作電壓，含有直流6～15V變成5V穩壓電路;RS-232電平轉換電路將從CPLD輸出的CMOS電平轉化為計算機所接受的TTL電平，而且可增加數據傳輸距離。

　　作為系統內核的CPLD，采用Verilog HDL硬件設計語(yǔ)言、MAX+plusII10。1編譯系統編寫(xiě)基于A(yíng)ltera公司CPLD(MAX7128)器件的內核程序，設計實(shí)現了秒時(shí)鐘定時(shí)、10MHz頻率測量、RS-232通信時(shí)序發(fā)生器、RS-232協(xié)議數據通信、頻率數據判斷簡(jiǎn)單分析以及數碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示控制等綜合功能，其原理如圖2所示。

　　圖2 CPLD內核原理圖