基于MC9S12XEP100的旋轉磁場(chǎng)定向測距系統設計
磁場(chǎng)測量采用三個(gè)正交的MS-03AR型高精度磁通門(mén)傳感器以Fs=200Hz的頻率對其采樣;加速度傳感器采用Honeywell的QA-T160。由于采集的磁場(chǎng)信號比較微弱(nT級)并且混有噪音,須進(jìn)行濾波降噪和放大處理。采集的磁場(chǎng)信號其干擾是高頻部分,設計采用截止頻率分別為6Hz和4Hz低通濾波器進(jìn)行處理;并將濾波后對信號進(jìn)行放大,其電路如圖5所示,U10A及其前部分組成截止頻率為6Hz的低通濾波器,U10B為電壓跟隨器。信號調理完成后,采用A/D轉換電路對模擬信號進(jìn)行轉換;并將轉化后的數字信號送入MC9S12XEP100單片機進(jìn)行相關(guān)處理。CPU處理完成后,將信號輸出進(jìn)行編碼,其電路如圖4所示。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/248895.htm3 軟件設計
3.1 通信協(xié)議
系統正常工作采用1553協(xié)議通過(guò)單芯電纜進(jìn)行數據傳輸。上位機下傳命令如表1所示,主要包括交直流量采集、狀態(tài)設置、狀態(tài)查詢(xún)、通訊握手和停止采集等命令。下位機數據上傳格式,采用數據幀長(cháng)度、數據包、幀校驗的形式,其中數據包包含交直流量、狀態(tài)查詢(xún)、狀態(tài)等。如表1。
3.2 井上系統軟件流程圖
結合1553協(xié)議和井上通信系統的功能進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā),其工作流程圖如圖5所示。首先,系統關(guān)閉中斷,對PLL、PWM、SCI、PORT、編解碼等模塊進(jìn)行初始化,完成初始化工作后開(kāi)啟中斷;其次,等待中斷,當檢測到串口中斷時(shí),進(jìn)行相應的中斷處理。系統主要有兩大中斷:第一,中斷20用于轉發(fā)上位機發(fā)送的命令,其中0306命令之后包含狀態(tài)設置數據包(13Bit)的接收,接收完成后對其進(jìn)行編碼并轉發(fā)至井下測量系統;中斷14用于接收井下系統返回的數據包。數據包在接收完成之后對其進(jìn)行解碼并轉發(fā)至上位機。最后,清除相關(guān)設置,循環(huán)等待中斷。如圖5。
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