无线测量系统设计论文VIP专享

无线测量系统设计论文 1 系统设计 本测量仪采纳了微控制器 STM32F103C8T6 和 SI4432 模块结合的硬件设计系统，集取了 Cortex-M3 内核的性价比高、实时性强及 SI4432 模块耗能超低、功能齐全等特性，很好地实现了无线测量系统的低能耗、低成本、实时性强等性能。 1．1 加速度采集接口设计 加速度传感器选用具有坚固耐用、受外界干扰小等特点的压电式加速度传感器，压电式加速度传感器采集对击锤的加速度，将加速度信号转换成相应的电荷信号，电荷信号经过电荷放大器的处理，最终输出与之相对应电压信号;最后，通过高速串行 ADS8325实时高速采集电荷放大器输出的电压信号，获得打击过程中加速度变化的时域曲线，从而计算出最大打击力和打击能量，通过无线方式将数据传输给主机。STM32 有两个标准 SPI，该接口被配置成主模式时可以为外部的其他从设备提供通信时钟。STM32 与 ADS8325之间通过标准 SPI 接口连接，STM32 使用 SPI 的单主模式，采集加速度信号只需要 ADS8325 到 STM32 串行数据传输，SCK 为 ADS8325提供通信时钟，将 ADS8325 片选管脚 CS 拉低则为从模式。 1．2 位移采集接口设计 选用欧姆龙编码器进行位移数据的采集，将 E6B2-CWZ6C编码器与机械滑轮相连形成一个位移传感器，机械滑轮的半径为17．49mm，锤头将移动 2×3．14 Ｒ的距离，即 109．9mm，即锤头移动 109．9mm 时编码器刚好转一圈，脉冲计数为 2000 个。为了增加安全性，减小电压的干扰，减少电路设计，增量式编码器和 STM32 接口采纳光耦器件 TPL521—4 进行隔离。 1．3 无线通信模块接口设计 STM32 与 SI4432 通过 SPI 接口相接，实现 SI4432 的基本工作状态。SI4432 通过 nI Ｒ Q 向 STM32 发送中断。串行数据通过MOSI 从 STM32 传输到 SI4432;MISO 正好相反;通过 SCK 向 SI4432提供时钟，同步两者的串行数据传输。 nSEL 引脚电平为低时 ，SI4432 片选为从模式，STM32 才能有效操作 SI4432。SI4432 的工作模式位 SDN 为高时，SI4432 处于关闭模式，为低时，则处于工作模式，因此，在芯片工作期间，工作模式位必须为低。 2 系统软件实现 系统软件在 KeiluVision4 平台上采纳模块化思想设计开发，将所需模块的主要功能全部编译成相对独立的函数以供主程序需要时调用。模块需要完成的功能是首先对 STM32，SI4432 及 SPI 进行初始化配置，其次，从机模块采集加速度数据并传输，...