基于單片機的電橋平衡自調(diào)節(jié)設計

2 主要芯片簡介
2．1 MSP430F2002單片機
TI公司推出的MSP430F2002單片機集成了10位A／D轉(zhuǎn)換器、定時器、內(nèi)部DCO時鐘、可復用的I／O口以及USI通用串行接口，具有很高的且性價比。
MSP430F2002TRSA具有16個引腳，因外圍設備多，I／O引腳都具有復用功能。MSP430F2002不僅支持4線制JTAG燒寫，而且還支持2線制Spy -Bi-Wire燒寫。在熔絲非熔斷模式下，MSP430F2002采用2線制Spyr-Bi-Wire與MSP-FET430UIF燒寫器的JTAG口的連接如圖2所示。

2．2 MAX5402數(shù)字電位器
MAX5402是Maxim公司生產(chǎn)的256節(jié)點10 kΩ數(shù)字電位器。其具有超低功耗、低溫漂、封裝體積小等特點；具有SPI串行接口，很容易和單片機配合；使用很少硬件和軟件開銷，即可實現(xiàn)自動增益控制和自動平衡調(diào)節(jié)等功能。圖3為MAX5402內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，DIN、SCLK、為SPI串行接口引腳，H、W、L等效于滑動變阻器的三個端。其中，DIN為數(shù)據(jù)傳輸腳，數(shù)據(jù)從高位開始接收；SCL，K為通信時鐘腳，通信時上升沿有效；為片選使能腳，低電平有效。當=0時，只要SCLK有上升沿，DIN就接收一位數(shù)；接滿8位數(shù)據(jù)后，等待置1；最后，抽頭W移動到所接收值指定的節(jié)點處。

3 軟硬件設計
3．1 硬件設計
圖4為電橋平衡自調(diào)節(jié)電路。當測試儀殼體受力產(chǎn)生應變時，電阻應變計阻值也相對產(chǎn)生變化。由于電橋所產(chǎn)生的電壓信號微小，需通過儀表放大器INA128放大后，再進入MSP430F2002的A／D轉(zhuǎn)換器的A0輸入端。MSP430F2002通過USI通用串行接口的SCLK、SDO、SDI三個引腳，與MAX5402 SPI串行接口的SCLK、DIN、引腳進行數(shù)據(jù)傳輸，來控制數(shù)字電位器抽頭移動。