基于ads8364 与arm7 单片机的导航姿态角采集系统设计.pdf

Designing of the gathering system on the navigation attitude angle based on ADS8364 and ARM7 MCU 1 2 赵 欣 许春艳 （哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001；东海舰队海洋水文气象中心，浙江宁波 315000 ） 摘 要：介绍了一种由ADS8364 与LPC2000 系列单片机构成的数据采集系统。对ADS8364 的工作原理进 行了介绍，并给出了其与LPC2292 单片机之间的引脚连接图，重点阐述了如何采集旋转变压器信号。最后 说明了数据采集系统的软件实现过程。 关键词：ADS8364 数据采集系统 LPC2000 旋转变压器 Abstract: In this article, we introduced a method of data acquisition system composing by ADS8364 and singlechip of LPC2000 series. First, the operating principle of ADS8364 is illuminated. Following, we showed the connection between ADS8364 and LPC2292. The most important of all is how to gather the single from resolver. Finally, the software realization of the data acquisition system is given. Keywords: ADS8364 Data acquisition system LPC2000 Resolver 0 引言 惯性导航系统中，对航向和纵横摇姿态角的模拟和数字发送精度要求通常都很高。一般 来说，平台罗经的姿态角模拟发送精度要求2’，数字转换精度要求30”，惯性导航系统要求 则更高。因此，对姿态角精确而快速的采集、计算并存储，是正确进行寻北、导航并定向的 基础所在。要完成这些功能，不仅对CPU 的处理速度要求高，而且对A/D 的转换速度和精 度也有很高的要求。 ADS8364 是高速、低功耗、六通道同时采样的16 位模数转换器。该芯片具有灵活的高 速并行接口，可以与 ARM 单片机LPC2292 系列直接相连。在实时性和精度方面比较适合 电力系统中高精度数据采集处理的需要，非常适合于多路(多种)采集系统的需要。 1 采样多极旋转变压器 1.1 旋转变压器的输出 惯性导航系统的测角组件大都采用粗精结合的多极旋转变压器，粗精比通常为 1：16 和1：30 等。我们采用的是粗精比1：16 的多极旋转变压器。旋转变压器能够测得平台坐标 系与载体坐标系之间的夹角。测得的旋转变压器的输出信号，再经过一系列的处理就可以求 出角度信号了。正-余弦旋转变压器包括转子和定子部分，其输出电压与转子转角的函数成 正弦或余弦函数关系。定子一个绕组产生一个具有参考频率的电压，其幅值正比于轴角的正 弦，另一个绕组产生一个幅值正比于轴角余弦的电压。激磁电压V V sin ωt ，输出正余弦 R m 电压： V V sinθ V sin ωtsinθ 1 R m V V cosθ V sin ωtcosθ 2 R m θ 其中 为转子相对于定子的转角。输出电压波形如图1 所示。 Ⅰ象限 Ⅱ象