以高整合度混合信號(hào)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)橋式Force Sensor應(yīng)用設(shè)計(jì)

4.5.    ADC Raw Data數(shù)據(jù)顯示界面介紹

掃描Force Sensor所輸出的ADC Raw Data可透過(guò)I2C接口來(lái)做數(shù)據(jù)的傳輸與讀取，搭配纮康設(shè)計(jì)的I2C轉(zhuǎn)USB的網(wǎng)橋配合PC端的GUI，可以做為實(shí)時(shí)的ADC Raw Data數(shù)據(jù)顯示。詳細(xì)數(shù)據(jù)畫面顯示GUI操作說(shuō)明，可以參考如下 :

1. Connect : USB連接狀態(tài)，如果有正常連接會(huì)顯示 Connect，如果連接不正常，會(huì)顯示control board connect fail

2. I2C Slave addr: 預(yù)設(shè)為0x20.

3. Chart: 顯示四個(gè)信道的Force sensor掃描數(shù)據(jù)

4. Scan: 開(kāi)始讀取四個(gè)信道的Force sensor掃描數(shù)據(jù)

5. Save: 存取四個(gè)信道的Forec sensor掃描數(shù)據(jù)

圖8 ADC Raw Data數(shù)據(jù)顯示界面

4.6.    ADC Raw Data分辨率測(cè)試

在本文測(cè)試中，如果在HDK Force Sensor沒(méi)有放置任何重力物的情況下，可以得到穩(wěn)定度約+/-2~ +/-3 counts誤差內(nèi)(ADC output code: +/-15bits)，詳細(xì)可以由下圖觀察之。

圖9 HDK Force Sensor無(wú)放置任何重力物情況下的ADC Raw Data變化量

嘗試在四個(gè)Force Sensor上建置一平面，CH1定義為左上角，CH2定義為右上角，CH3定義為左下角，CH4定義為右下角，并且在平面CH3位置上放置100g的砝碼，觀察CH3的ADC Raw Data之變化量。CH3在尚未放置100g砝碼前的ADC Raw Data約6350，放置之后ADC Raw Data約8300，所以100g的砝碼大約會(huì)有1950的ADC Count分辨率，此為ADC Gain=8, PGA=1時(shí)候的測(cè)試情況。測(cè)試結(jié)果可以由下圖畫面顯示清楚看到ADC Raw Data的變化量。從下圖可以觀察到，如果在建置一個(gè)機(jī)構(gòu)完整良好的平面之下放置一個(gè)帶有重量的物體，所有信道的ADC Raw Data都應(yīng)該會(huì)是呈現(xiàn)正數(shù)的變化量。當(dāng)在左下角CH3放置100g砝碼的時(shí)候，距離最遠(yuǎn)的右上角的CH2則只會(huì)呈現(xiàn)微幅的ADC Raw Data正數(shù)變化量。

圖10 在CH3放置100g砝碼時(shí)候的ADC Raw Data變化量

5.    總結(jié)

在本文中，提供了完整的Force Sensor相關(guān)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)工具供使用者參考，用戶可以依據(jù)四個(gè)通道的ADC Raw Data變化量，來(lái)做后續(xù)的X, Y軸坐標(biāo)與Z軸強(qiáng)度計(jì)算，等功能的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

6.    參考文獻(xiàn)

[1] http://www.hycontek.com/attachments/MSP/DS-HY16F198_TC.pdf, 纮康科技HY16F198 Datasheet.

[2] http://www.hycontek.com/attachments/MSP/UG-HY16F198_TC.pdf, 纮康科技HY16F198 User Guide.

[3] https://www.hdk.co.jp/pdf/eng/e138102_4.pdf, HDK Force Sensor datasheet