一種基于磁敏技術(shù)的位移傳感器的研究與設計

　　2.1 SPI接口電路設計

　　MLX90316具備1路SPI接口,用于角度信號的數據，由于串行通信的輸出信號直接來(lái)自于內部DSP輸出，SPI輸出模式更穩定，誤差更小，并且具有更高的抗干擾能力，在本設計中，選用SPI接口，具體的硬件接口連接電路如圖2所示。在圖2中，MLX90316的SPI 3根線(xiàn)與LPC2136的SPI0口連接。SPI(Serial Protocol Interface)總線(xiàn)接口是一種同步串行外設接口。這是一個(gè)4根信號線(xiàn)的串行接口協(xié)議，包括主、從兩種模式。這4根信號線(xiàn)分別是：時(shí)鐘線(xiàn)(SCK)、數據輸入線(xiàn)(MISO)、數據輸出線(xiàn)(MOSI)和從設備使能線(xiàn)(/SS)。

　　SPI接口中，LPC2136作為主控端，MLX90316作為從屬端。SPI通信模塊主要讓LPC2136讀取MLX90316的磁敏角度，SPI的通信過(guò)程為：主控端先輸出一個(gè)0xAA以及一個(gè)0xFF作為通信起始信號，接著(zhù)輸出8個(gè)0xFF，而從端會(huì )同時(shí)輸出2個(gè)0xFF、4 B的角度信號以及4個(gè)0xFF，從而完成一次數據通信。具體的通信時(shí)序如圖3所示。

　　2.2 RS485通信接口電路設計

　　RS485總線(xiàn)以其結構簡(jiǎn)單、通信速率高、傳輸距離遠等諸多優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)控制系統中得到了廣泛應用。它采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現通信，發(fā)送端將串行口的TTL電平信號轉換成差分信號A、B兩路輸出，經(jīng)過(guò)線(xiàn)纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號[8]。由于傳輸線(xiàn)通常使用雙絞線(xiàn),又是差分傳輸，所以有極強的抗共模干擾的能力,總線(xiàn)收發(fā)器靈敏度很高。

　　在基于磁敏技術(shù)的位移傳感器中設計了一路RS485信號輸出，RS485接口芯片采用MAX3485,用于與應用系統進(jìn)行位移數據交換。如圖4所示，為了確保數據通信的可靠性，通信接口采用了光電隔離芯片6N137。