一種基于磁敏技術(shù)的位移傳感器的研究與設(shè)計(jì)

　　2.1 SPI接口電路設(shè)計(jì)

　　MLX90316具備1路SPI接口,用于角度信號(hào)的數(shù)據(jù)，由于串行通信的輸出信號(hào)直接來自于內(nèi)部DSP輸出，SPI輸出模式更穩(wěn)定，誤差更小，并且具有更高的抗干擾能力，在本設(shè)計(jì)中，選用SPI接口，具體的硬件接口連接電路如圖2所示。在圖2中，MLX90316的SPI 3根線與LPC2136的SPI0口連接。SPI(Serial Protocol Interface)總線接口是一種同步串行外設(shè)接口。這是一個(gè)4根信號(hào)線的串行接口協(xié)議，包括主、從兩種模式。這4根信號(hào)線分別是：時(shí)鐘線(SCK)、數(shù)據(jù)輸入線(MISO)、數(shù)據(jù)輸出線(MOSI)和從設(shè)備使能線(/SS)。

　　SPI接口中，LPC2136作為主控端，MLX90316作為從屬端。SPI通信模塊主要讓LPC2136讀取MLX90316的磁敏角度，SPI的通信過程為：主控端先輸出一個(gè)0xAA以及一個(gè)0xFF作為通信起始信號(hào)，接著輸出8個(gè)0xFF，而從端會(huì)同時(shí)輸出2個(gè)0xFF、4 B的角度信號(hào)以及4個(gè)0xFF，從而完成一次數(shù)據(jù)通信。具體的通信時(shí)序如圖3所示。

　　2.2 RS485通信接口電路設(shè)計(jì)

　　RS485總線以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通信速率高、傳輸距離遠(yuǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。它采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信，發(fā)送端將串行口的TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)A、B兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號(hào)還原成TTL電平信號(hào)[8]。由于傳輸線通常使用雙絞線,又是差分傳輸，所以有極強(qiáng)的抗共模干擾的能力,總線收發(fā)器靈敏度很高。

　　在基于磁敏技術(shù)的位移傳感器中設(shè)計(jì)了一路RS485信號(hào)輸出，RS485接口芯片采用MAX3485,用于與應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行位移數(shù)據(jù)交換。如圖4所示，為了確保數(shù)據(jù)通信的可靠性，通信接口采用了光電隔離芯片6N137。