基于MC9S12XEP100的旋轉磁場定向測距系統(tǒng)設計
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磁場測量采用三個正交的MS-03AR型高精度磁通門傳感器以Fs=200Hz的頻率對其采樣;加速度傳感器采用Honeywell的QA-T160。由于采集的磁場信號比較微弱(nT級)并且混有噪音，須進行濾波降噪和放大處理。采集的磁場信號其干擾是高頻部分，設計采用截止頻率分別為6Hz和4Hz低通濾波器進行處理;并將濾波后對信號進行放大，其電路如圖5所示，U10A及其前部分組成截止頻率為6Hz的低通濾波器，U10B為電壓跟隨器。信號調理完成后，采用A/D轉換電路對模擬信號進行轉換;并將轉化后的數(shù)字信號送入MC9S12XEP100單片機進行相關處理。CPU處理完成后，將信號輸出進行編碼，其電路如圖4所示。
本文引用地址：http://2s4d.com/article/248895.htm
3 軟件設計
3.1 通信協(xié)議
系統(tǒng)正常工作采用1553協(xié)議通過單芯電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。上位機下傳命令如表1所示，主要包括交直流量采集、狀態(tài)設置、狀態(tài)查詢、通訊握手和停止采集等命令。下位機數(shù)據(jù)上傳格式，采用數(shù)據(jù)幀長度、數(shù)據(jù)包、幀校驗的形式，其中數(shù)據(jù)包包含交直流量、狀態(tài)查詢、狀態(tài)等。如表1。
3.2 井上系統(tǒng)軟件流程圖
結合1553協(xié)議和井上通信系統(tǒng)的功能進行軟件開發(fā)，其工作流程圖如圖5所示。首先，系統(tǒng)關閉中斷，對PLL、PWM、SCI、PORT、編解碼等模塊進行初始化，完成初始化工作后開啟中斷;其次，等待中斷，當檢測到串口中斷時，進行相應的中斷處理。系統(tǒng)主要有兩大中斷：第一，中斷20用于轉發(fā)上位機發(fā)送的命令，其中0306命令之后包含狀態(tài)設置數(shù)據(jù)包(13Bit)的接收，接收完成后對其進行編碼并轉發(fā)至井下測量系統(tǒng);中斷14用于接收井下系統(tǒng)返回的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包在接收完成之后對其進行解碼并轉發(fā)至上位機。最后，清除相關設置，循環(huán)等待中斷。如圖5。
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