LTC1290及其在织机经纱张力采集中的应用

1、ltc1290及其在织机经纱张力采集中的应用数据采集是计算机实时控制系统不行缺少的部分,它挺直关系到控制的精度 本文介绍的ltc1290是lt公司的一款串行数据采集芯片,它具有辨别率高 与接口容易 通信参数设置便利等特点 由该芯片与mc68331微处理器组成的某型箭杆织机经纱张力采集系统具有极高的采集精度,可为经纱张力的精密控制提供牢靠保障1 ltc1290简介ltc1290是串行数据采集芯片,内部集成了采样保持器和12位逐次靠近式模数转换器 它有八个输入通道,可以编程为单端或差动式输入 单端模式下可以分享一个片内采集保持器 空闲模式下可编程为省电模式 其串行口与工业标准串行口兼容,转换结果可

2、以便利的编程为高位在前或者是低位在前,也可以编程为八位 十二位或者十六位输出,这就使得它可以便利地与移位寄存器和多种处理器举行衔接 图1是ltc1290的内部功能框图及外部引脚ltc1290主要包括模拟输入通道 采样保持 12位模数转换以及转换控制等部分 其中多路模拟输入单元用于接收外部八路模拟输入,并可按照输入控制指令挑选输入模式及所采集的数据通道;采样保持器完成对所选模拟信号的采样与保持以便举行数模转换;数模转换器将采集的模拟信号转换成数字信号;控制准时钟单元控制片选准时钟转换等2 引脚解释cs:片选端,该端置低将启动数据传输;ch0ch9:模拟信号输入端;com:输入信号公共端;dgnd

3、和agnd:数字地和模拟地;vcc和v-:正负供电端;ref-和ref+:分离为标准参考正负电源端;din:控制指令输入端,用于设置采集参数;sclk:串行移位时钟,用于控制输入和输出数据;aclk:模数转换脉冲,用于控制模数转换;dout:转换数据输出端3 ltc1290的工作过程ltc1290采纳同步 全双工 四线方式与微处理器举行串行通信,详细时序2所示 当移位时钟与移位数据寄存器同步时,系统将在sclk的下降沿发送数据,并在sclk的升高沿捕捉数据 发送数据和接受数据同时举行(全双工) 在片选端cs下降沿启动数据传输后,微处理器将通过串行输动身出采集参数控制指令字节到输入移位寄存器 该

4、控制指令字节是下一次待转换的控制参数,而不是当前转换的控制参数 在输入控制指令的同时,当前数据转换结果将通过dout端输出 当控制指令字节传输完毕而上次转换输出尚未完成时,din端数据不影响转换控制 数据交换完毕后启动模数转换,此刻片选端cs应置为高电平并且在囫囵转换期间应向来为高 转换结果将在下次数据交换时输出,转换结果要比输入字节延迟一个cs周期,3所示每次数据采集前都要设置采集参数,以向输入移位寄存器写入正确的控制指令字节 控制指令字节为下降沿开头后输入的前八位,可用于设置有关数据采集的参数 八位控制指令字节定义4所示 图中前四位用于选定要采集的数据通道以及确定是差动输入还是单端输入 第

5、五位(uni)确定转换是单极还是双极的,该位为规律“1”表示单极,否则为双极 第六位用于确定转换结果凹凸位输出挨次:为“1”时,输出挨次为高位在前,反之低位在前 最后两位(wl1和wl0)用来确定当前输出数据的长度或编程为省电方式,详细见表1表1 长度位功能定义wl1wl0输出数据长度wl1wl0输出数据长度008位1012位01省电模式1116位4 ltc1290与微处理器的接口ltc1290可以与大多数通用微处理器的同步串行接口挺直相连,而不需要外接任何 假如微处理器没有串行接口,可将它的四根并行线编程为串口与ltc1290相接 本文以它与mc68331的接口为例阐述其衔接办法及实际应用5

6、 ltc1290在织机张力采集中的应用在织机中,经纱张力是必需严格监测和控制的,否则就可能浮现经纱松弛或张力过大而导致断纱 停机 浮现稀密纬,从而影响产品质量和效率 可以说张力大小的精密控制是织机性能的关键之一,而张力精密控制的前提是对张力的精密检测 本箭杆织机自从采纳ltc1290和mc68331构成经纱张力数据采集系统后,采集精度很高(12位,辨别率达到0.0003)控制效果很好mc68331是摩托罗拉公司的32位,该单片机功能强大工作速度高 数据处理能力强,特殊是其内部集成了可自立于cpu的定时处理单元和队列串行模块,从而减轻了cpu的开销,特殊适用于实时多任务的处理 其队列式串行外围接

7、口可用于mc68331与其他外设或者mcu之间举行同步串行通信,它有主从两种模式 mc68331有自己的发送数据ram 接收数据ram以及指令ram 其通信参数设置便利,可以自立于cpu运行,一次最多可以传输8到256位数据而不需要cpu干预 mc68331与ltc1290的接口电路5所示在图5所示电路中,ltc1290用于采集数据通道送来的经纱张力信号,它采纳单端模式,微处理器串行通信采纳主机模式 mc68331通过pcs0发出片选控制信号,并通过sclk发出串行时钟以启动数据的串行传输,从mosi端将发送数据ram中的采集参数设置指令发送给ltc1290,同时通过miso端将转换结果纳入接收数据ram,以等待cpu取走采集数据 数据采集程序流程6所示6 结束语ltc1290数据采集芯片辨别率