Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
28
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
2.47 Mб
Скачать
    1. Обоснование выбора элементной базы

      1. Акселерометр

В качестве акселерометра лучше всего использовать микросхему ADXL202AE фирмы Analog Devices. Это - двухосевой цифровой акселерометр, работающий от напряжения питания 3, или 5.25В. Отличительными особенностями микросхемы являются:

  • Наличие двух акселерометров, с перпендикулярными друг другу осями.

  • Сверхмаленький размер (5mm x 5mm x 2mm).

  • Разрешение 2mg на 60Гц.

  • Шокоустойчивость до 1000g.

  • Низкая цена.

Основные характеристики микросхемы приведены в Таблица 2 .1. Конфигурация выводов изображена на Рис. 2 .3. Описания выводов даны в Таблица 2 .2.

Таблица 2.1

Основные характеристики микросхемы ADXL202AE

Характеристика

Условия

Мин. значение

Типичное значение

Макс. значение

Единица измерения

Диапазон измерений

На каждую ось

±2

g

Ошибка осей

Разброс реальной и изображенной оси

±1

°

Ошибка осей

Перпендикулярность осей

0.01

°

Суммарная ошибка по осям

±2

%

Температурный дрейф

±0.5

%

Чувствительность каждой оси

При VDD=5В

При VDD=3В

10

12.5

15

%/g

Плотность шума

При 25°С

200

1000

grms

Напряжение питания

3

5.25

В

Потребляемый ток

0.6

1

mA

Время включения

160xCFILT+0.3

ms

Рабочая температура

-40

+85

°C

Рис. 2.3 Микросхема ADXL202AE, вид снизу

Таблица 2.2

Описание выводов микросхемы ADXL202AE

Pin

Мнемоника

Описание вывода

1

2

3

4

5

6

7

8

ST

T2

COM

YOUT

XOUT

YFILT

XFILT

VDD

Само-тест

Установка T2 периода

Общий

Выход канала Y

Выход канала X

Канал фильтра X

Канал фильтра Y

Питание

      1. Магниторезистивный сенсор

В качестве магниторезистивного сенсора целесообразно будет использовать микросхему HMC1023 фирмы Honeywell. HMC1023 – это трех осевой магниторезистивный сенсор, отличительными особенностями которого являются:

Широкий диапазон измеряемого магнитного поля.

Маленький размер

Прочный корпус

Низкое энергопотребление

Невысокая цена

Основные характеристики микросхемы приведены в Таблица 2 .3. Расположение выводов показано на Рис. 2 .3. Описание выводов микросхемы приведено в Таблица 2 .4.

Таблица 2.3

Основные характеристики микросхемы HMC1023

Характеристика

Условия

Мин. значение

Типичное значение

Макс. значение

Единица измерения

Питание мостов

3

5

12

В

Сопротивление мостов

При токе 5mA

250

350

450

Ом

Рабочая температура

-40

+125

°С

Диапазон измеряемого магнитного поля

-6

+6

Гс

Ошибка линейности

При температуре

25 °С и поле:

±1 Гс

±3 Гс

±6 Гс

0.05

0.4

1.6

%FS

Ортогональность осей

Отличие от 90°

±1

°

Чувствительность

При питании мостов 5В

0.8

1.0

1.2

мВ/В/Гс

Разрешение

Частота 10Гц, питание мостов 5В

85

µГс

Наводки осей одна на другую

+0.3

%FS

Максимально допустимое поле

200

Гс

Рис. 2.4 Микросхема HMC1023, вид снизу.

Таблица 2.4

Описание выводов микросхемы HMC1023

Pin

Мнемоника

Описание вывода

1

Y-Out-

Отрицательный вывод моста Y

2

S/R-

Установка/Сброс -

3

Y-Off+

Положительный вывод моста смещения по оси Y

4

Z-Off+

Положительный вывод моста смещения по оси Z

5

Z-Off-

Отрицательный вывод моста смещения по оси Z

6

X-Off+

Положительный вывод моста смещения по оси X

7

X-Off-

Отрицательный вывод моста смещения по оси X

8

X-Out+

Положительный вывод моста X

9

X-Out-

Отрицательный вывод моста X

10

S/R+

Установка/Сброс +

11

Z-Out+

Положительный вывод моста Z

12

Z-Out-

Отрицательный вывод моста Z

13

VCC

Питание

14

Y-Out+

Положительный вывод моста Y

15

GND

Общий

16

Y-Off-

Отрицательный вывод моста смещения по оси Y

      1. АЦП

В качестве АЦП лучше всего использовать микросхему AD7864AS-2 фирмы Analog Devices. Это 4-х канальный, высокоскоростной, 12-и битный АЦП, отличительными особенностями которого являются:

Высокая скорость (1.25 s).

Одновременное аналого-цифровое преобразование с четырёх каналов.

Несколько диапазонов входных значений (от 0 до 2.5В, и от 0 до 5В).

Высокоскоростной параллельный интерфейс.

Низкое энергопотребление.

Энергосберегающий режим.

Защита от превышения диапазона входного напряжения на аналоговых входах.

Основные характеристики микросхемы приведены в Таблица 2 .5. расположение выводов изображено на Рис. 2 .5. Описание выводов микросхемы приведено в Таблица 2 .6.

Таблица 2.5

Основные характеристики микросхемы AD7864AS-2

Характеристика

Значение

Единица измерения

Комментарий

Разрешение цифрового выхода

12

бит

Относительная точность

±1

LSB

Максимум

Нелинейность

±0.9

LSB

Максимум

Диапазон входных, аналоговых, напряжений

+2.5, +5

В

Входное сопротивление

9

кОм

В диапазоне входного напряжения: 0 – 5 В

Время преобразования

1.65

s

Напряжение питания

+5

В

Потребляемый ток

24

20

mA

A

Нормальный режим

Энергосберегающий режим

Потребляемая мощность

120

100

90

20

mW

W

mW

W

Макс. Нормальный режим

Макс. Энергосберегающий режим

Тип. Нормальный режим

Тип Энергосберегающий режим

Рис. 2.5 Микросхема AD7864, вид сверху.

Таблица 2.6

Описание выводов микросхемы AD7864AS-2

Pin

Мнемоника

Описание

1

BUSY

Выход занят. Сигнал установлен, пока идёт преобразование.

2

FRSTDATA

Первый цифровой выход. Когда сигнал установлен, указатель регистра выходных данных указывает на Register 1

3

Старт преобразования. Положительный перепад на данном входе сигнализирует о начале аналого-цифрового преобразования

4

Устройство выбрано. Устройство активно, когда на данном сигнале низкий потенциал.

5

Считка данных. Низкий потенциал на данном выводе говорит о том, что данные можно считывать.

6

Запись данных. Данный сигнал запирает выводы DB0 – DB3 и по их содержимому выбирает регистр канала.

7-10

SL1-SL4

Аппаратный выбор каналов. С помощью данных выводов можно задать последовательность каналов.

11

/S SEL

Аппаратный/Программный выбор каналов. В состоянии 0 – последовательность каналов устанавливается сигналами SL1-SL4, в состоянии 1 – последовательность каналов задаётся регистром каналов.

12

AGND

Общий (аналоговый).

13-16

VIN4X ,VIN3X

Аналоговые входы.

17

AGND

Общий (аналоговый).

18-21

VIN2X ,VIN1X

Аналоговые входы.

22

Переключатель в режим пониженного энергопотребления (пониженное энергопотребление включено при низком потенциале).

23

VREFGND

Reference Ground.

24

VREF

Reference Input/Output.

25

AVDD

Питание (аналоговое).

26

AGND

Общий (аналоговый).

27

/EXT CLK

Переключатель Внешнее/Внутреннее тактирование.

28

CLKIN

Тактовый вход (для внешнего тактирования).

29-34

DB11-DB6

Цифровые выходы. Биты 11-6.

35

DVDD

Питание (цифровое).

36

VDRIVE

Питание цепи цифровых выходов, сигналов BUSY, и FIRSTDATA.

37

DGND

Общий (цифроовой).

38,39

DB5, DB4

Цифровые выходы. Биты 5 и 4.

40-43

DB3-DB0

Цифровые выходы. Биты 3-0.

44

Преобразование завершено. Если сигнал имеет низкий уровень – преобразование завершено.

      1. ЦАП

В качестве ЦАП будем использовать микросхему AD7305BRU фирмы Analog Devices. Это 4-х канальный 8-и битный ЦАП, отличительными особенностями которого являются:

4 8-и битных ЦАП в одном корпусе.

Компактный размер.

Быстрый параллельный интерфейс.

Низкое энергопотребление

Основные характеристики микросхемы AD7305BRU приведены в Таблица 2 .7. Расположение выводов изображено на Рис. 2 .6. Описание выводов приведено в Таблица 2 .8.

Таблица 2.7

Основные характеристики микросхемы AD7305BRU

Характеристика

Напр.

пит 3В

Напр.

пит. 5В

Напр.

пит. ±5В

Единицы измерения

Разрешение

8

8

8

бит

Интегральная нелинейность

±1

±1

±1

LSB

Дифференциальная нелинейность

±1

±1

±1

LSB

Опорное входное сопротивление

7.5

7.5

7.5

кОм

Опорная входная емкость

5

5

5

пФ

Диапазон выходного напряжения

-5.5 - +3

-5.5 - +5

-5.5 - +5

В

Выходной ток

±3

±3

±3

мА

Напряжение логического нуля

0.6

0.8

0.8

В мин.

Напряжение логической единицы

2.1

2.4

2.4

В макс.

Положительный ток питания

6

6

6

мА

Отрицательный ток питания

6

мА

Потребляемая мощность

15

30

60

мВт

Рис. 2.6 Микросхема AD7305BRU, вид сверху.

Таблица 2.8

Описание выводов микросхемы AD7305BRU

Pin

Мнемоника

Описание

1

2

3

4

5

6

7-14

15

16

17

18

19

20

VOUTB

VOUTA

VSS

VREF

GND

DB7-DB0

А1

А0/SHDN

VDD

VOUTD

VOUTC

Выход канала B

Выход канала A

Отрицательное напряжение питания

Опорный вход

Общий

Строб ЦАП преобразования

Цифровые входы

Запись данных в регистр

Бит адреса №1

Бит адреса №0 / Аппаратное выключение

Положительное напряжение питания

Выход канала D

Выход канала C

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Skyn (дата сдачи 19.06.02, оценка отлично)