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基于Stm32控制器的LVDT位移测量系统设计1
课程设计报告
题目:基于STM32的LVDT位移测量系统设计
姓 名:
班 级:
学 号:
西北工业大学自动化学院
基于STM32的LVDT位移测量系统设计任务书
1.设计目的与要求
设计一个,认真并准确地理解有关要求,完成系统设计,:
(1)
(2)
(3)
(4)通过RS232通信接口与上位机进行数据通信;
(5)功能按键、指示灯和蜂鸣器报警。
2.设计内容
(1)
(2)
(3)确定元器件及元件参数;
(4)画出电路原理图,正确使用逻辑关系。
3.编写设计报告
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,心得体会。
目录
1. 引言 1
2. 设计方案 2
2.1. 任务分析 2
2.2. 设计思路 2
3. 详细设计 3
3.1. 主控制器模块 3
3.1.1. 微处理器电路 3
3.1.2. 电源模块 4
3.1.3. JTAG/SWD电路 4
3.2. LVDT传感器的测量原理与电路设计 5
3.2.1. LVDT传感器的测量原理 5
3.2.2. LVDT传感器电路的设计 5
3.3. 显示模块 8
3.4. 串口通信模块 9
3.5. 存储模块 10
4. 总结与体会 (不宜过长) 11
附录1 MAX7219 12
附录2 I2C总线 14
基于STM32的LVDT位移测量系统设计
摘要: LVDT可以用来测量物体的伸长度、震动频率、振幅、物体厚薄程度和膨胀度等精确数据。具体还可以用在机床工具和液压缸的定位,以及辊缝和阀门的控制等LVDT还有无摩擦测量、机械寿命、、环境适用性等这使它应用范围也非常广泛。
32设计一款的LVDT位移测量32 芯片进行处理。STM32主控电路将获取到的数据实现实时的显示存储并传输给PC端进行后续的处理。
本文将简单介绍设计思路与设计方案,并且详细介绍该硬件主控制器设计,LVDT数据获取,数据显示,串口通信,存储等功能模块。
关键词: ;传感器;译码显示;E2ROM?
? 引言
在信息采集系统中,传感器通常处于系统前端,即检测和控制系统之首,它提供给系统处理和决策所必需的原始信息,因此,传感器的精度对整个系统是至关重要的。在位移、速度及加速度的测量中,经常使用差动变压器式传感器,原因是其灵敏度高、线性好且有配套集成电路,月贻精密长度测量仪是一种利用线圈自感或者互感的变化来实现测量的装置,具有灵敏度及分辨力高、线性度好、工作可靠、寿命长、易于实现监控等优点,广泛应用于工业、农业、医疗、军事等很多领域。随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。差动变压器式传感器应用于工业现场领域测试如过程检验、自动控制形变测量等
该设计题目主要实现位移测量功能,设计研究意义除了本外其他的很多物理量也可以为位移也相对原始的较高。
设计方案此次设计将使用S32F103芯片获取LVDT传感器的数据最终将数据传往PC端
实现LVDT数据的获取
对LVDT数据进行处理并显示
完成数据的实时存储掉电不丢失
设计思路
针对以上任务本次设计以嵌入式模块STM32F103为核心通过八段数码管实时显示LVDT传感器的信息方便用户观察2ROM存储器件以进行实时的数据采集与存储图 1
主控模块主控模块以STM32F103作为系统的主控制器其最小系统电路包含电源电路复位电路时钟电路均为芯片运行所必需的外接电路模块
LVDT模块 显示模块
通讯模块
存储
详细设计图 2
图 2
STM32F103RBT6 主要技术指标如下:
最高频率72MHz,1.25DMIPS/MHz
128KB的FLASH,20KB的通用SRAM
时钟,复位和电源管理;电压范围2.0~3.6V,可外接3~25M晶振,自带内部
RC,用于RTC的32KHz晶振
低功耗管理:有睡眠、停机和待机模式,突然掉电时可用电池为RTC和备用寄
存器供电
2个12位1μs A/D , 2个12位D/A
12通道DMA控制器,支持TINIER,ADC,DAC, IS,SPI,IC和USART
多达10个带有引脚重映射功能的定时器:4个16位通用定时器,1个16位马
达专用PWM定时器,2个看门狗定时器,1个24位系统嘀嗒倒计数定时器,
2
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