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          TMS320VC5402在加速度式波浪傳感器中的應(yīng)用

          作者: 時(shí)間:2009-10-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          1 引言
          海浪觀測(cè)是海洋調(diào)查的一項(xiàng)重要內(nèi)容,采用裝有浮標(biāo)是一種有效的海浪測(cè)量方式。當(dāng)裝有的浮標(biāo)隨波面起伏運(yùn)動(dòng)時(shí),浮標(biāo)內(nèi)輸出反映波面升沉變化的信號(hào),對(duì)其進(jìn)行二次積分處理,即可得到與波面起伏高度變化成比例的信號(hào),再對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理,得到波高及波周期數(shù)據(jù)。信號(hào)積分采用模擬積分電路,也可采用數(shù)值積分方式。通常波浪周期為2~30 s,模擬積分電路采用積分電容值則較大,這使得傳感器體積比較大,而且模擬線路易受外界溫度、濕度等因素影響,不便于調(diào)試,而采用數(shù)值積分方式則能有效克服這些問題。
          數(shù)值積分要進(jìn)行大量乘加運(yùn)算,DSP是一種適用于數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器,可用于實(shí)現(xiàn)各種實(shí)時(shí)快速的數(shù)字信號(hào)處理算法。TMS320C54x系列 DSP是TI公司為實(shí)現(xiàn)低功耗、高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理而設(shè)計(jì)的16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器,具有高度的操作靈活性和運(yùn)行速度,適用于嵌入式需要。因此,該設(shè)計(jì)選用TMS30VC5402型DSP作為數(shù)據(jù)處理器。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/163524.htm


          2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
          圖1為加速度式波浪傳感器的系統(tǒng)組成框圖,該框圖包括加速度傳感器、抗混疊濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器、通訊接口、電源系統(tǒng)等部分。

          加速度傳感器是波浪傳感器的核心部件,這里選用Freescale半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的MMA1260EG型加速度傳感器。該器件是一款低成本、小尺寸、硅電容式微機(jī)械加速度傳感器,采用信號(hào)調(diào)理、溫度補(bǔ)償和自檢等技術(shù)。該器件已進(jìn)行零g補(bǔ)償和雙極低通濾波等處理,從而簡化了外嗣電路設(shè)計(jì)。MMA1260EG 的工作電壓為5 V,測(cè)量范圍為Z軸±1.5 g,靈敏度為1 200 mV/g。圖2為MMA1260EG的電路。


          常規(guī)波浪周期在2~30 s范圍內(nèi),在A/D轉(zhuǎn)換器采集間連接一低通濾波器作為抗混疊濾波器,以去除高頻信號(hào)干擾。A/D轉(zhuǎn)換器選用TI公司的TLV2544。TLV2544是一款高性能、低功耗、高速、12位4通道串行CMOS A/D轉(zhuǎn)換器,采用單電源工作,電壓范圍為2.7~5.5 V。該器件可為用戶提供3個(gè)輸入端和1個(gè)三態(tài)輸出端的串行端口,為微處理器SPI串行端口提供方便的4線接口。


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