基于單片機和FPGA的位移測量裝置的設計
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3．4 A／D采樣電路
鐵芯在移動的過程中，輸出的電壓值變化范圍較大，因此，接入程控放大器，先通過A／D轉換器采樣，按照事先劃分的幅度帶對待處理信號進行幅度定位，然后控制放大器的檔位，以提高A／D轉換器的采樣精度，從而減小測量誤差。MAXl97采用的是內部時鐘和內部基準源，幾乎不需要外圍電路，電路結構簡單，應用方便。具體電路圖如圖5所示。
3．5 直流電機驅動電路
采用專用芯片L298HN作為電機驅動。電機起動時需要較大的電流，為了保證電機起動時對單片機控制板的供電系統不至于產生影響而產生掉電現象，需要采用光電耦合器TLP521-2GB進行電源隔離，同時應注意需要對L298HN的供電電壓進行去耦，以保證驅動電路的工作穩定。電機驅動電路如圖6所示。
4 系統軟件程序設計
本系統由單片機與FPGA共同控制實現，FPGA主要用于ADC時序的控制以及數據的運算，單片機則用來實現人機的交互。程序采用結構化設計思想，軟件采用模塊化設計，主程序中調用各子程序，有專門的數據處理子程序、信號發生器子程序、掃描鍵盤子程序等。除了數據運算和顯示外，本系統還附加了自校正功能，即通過比較兩路信號的幅值控制電機的正轉和反轉，最終使鐵芯停在參考零的位置。圖7為程序流程。
5 系統測試與結果分析
5．1 使用儀器及型號
PC機：Intel奔騰D，主頻：2．5 G，內存：1 G；偉福仿真機：E51／S；直流穩壓穩流電源：SGl733SB3A；雙蹤數字存儲示波器：TEKT-RONLX TDS1002。
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