简述基于ADS7825的高炮测试系统的设计与实现

cheng基于基于 ADS7825ADS7825 的高炮测试系统的设计与实现的高炮测试系统的设计与实现Design and application of gun testing system based on ADS7825黄妮丽1杨师宣2熊群3（1、2 长江大学电信学院，湖北 荆州 434023；3 江汉油田测井处，湖北 潜江 433100)摘摘 要要：文章介绍了一种数字化高炮测试系统的设计过程。本设计采用16位A/D芯片ADS7825进行数据采集，AT89C52单片机作数据处理，并给出了系统的性能指标,具有精度高，功耗小、抗干扰能力强且操作简便等优点。关键词关键词：高炮测试；A/D转换；数据采集；单片机；ADS7825Abstract:Abstract:The article introduces the design process of digital gun testing system.The designuses ADS7852 and AT89C52 separately to process data and acquisite data,shows the performanceindex of the system which has the advantages of high precision,low power,excellentanti-jamming and simple operation.Key words:Key words:gun testing,A/D Converter,data acquisition,MCU,ADS7825引引言言在我军原装备中，一般为通过各种火控雷达或光电探测设备获得目标的所在点诸元后进行转换、解算，然后将原机械向量瞄具装定所需的参数报读给各个高炮手，由各高炮自己锁定目标、人工记录装定参数后进行跟踪瞄准1。而由人工来记录装定参数的缺点是显而易见的:操作麻烦、不准确、误差大等等。本文针对这些弊病提出了一种新的方案数字化测试系统，从微处理器的人机接口装定参数，还可实时显示当前角度等，避免了人工操作的缺点和局限。1 1系统要求系统要求1.11.1系统条件：系统条件：角度传感器输出电压-3.6v+3.6v，对应角度-60+60，基本成线性关系。1.21.2技术指标技术指标（1）测量范围：1090（注：1-66.6615-00，3606000密位，0-01表示1密位）。（2）测量精度：0-00.3（0.3密度）。（3）系统工作电压9V，使用环境：20502 2硬件系统简介硬件系统简介高炮测试系统硬件采用了单片机 AT89C52 为 CPU，A/D 转换器采用 16 位 A/D 芯片ADS7825。电路设有按键的选择，用来装定和实时采集数据，采集数据经过处理得到当前的角度，送数码管显示，当达到装定值时报警。电路中还设有充电电路，当电池电压不够时电池处于保护状态，电池无输出电压，此时要对电池进行充电，充电时设备电源开关处于关闭状态。2.12.1ADS7825ADS7825 概述概述ADS7825 是Burr-Brown 公司生产的4通道16位CMOS A/D转换器，精度高，转换速率快，具有如下特点2：(1)数据采样和转换时间不超过25us；(2)单一+5v 电源供电，最大功耗为50mw；(3)4 路模拟输入，输入电压范围为10v；(4)转换数据可以并行和串行输chengcheng出。(5)补码输出ADS7825的转换速度和精度在同类产品中是比较高的，因此是常用的高速数据采集A/D转换芯片，ADS7825的引脚如图1：主要控制引脚及说明3：BYTE字节选择端,仅用于并行模式,当BYTE为高电平时,在D0 D7 端输出低8 位数据,当BYTE为低电平时,输出高8位数据;R/C读数据/转换选择端,通过该引脚可以完成启动A/D转换或转换数据的读出;/CS片选端,不论是启动转换还是读出数据,都要对该引脚进行低逻辑电平操作;BUSY忙端,在开始启动转换之后,要维持该引脚为低电平,直到转换结束并把转换的图图 1 ADS78251 ADS7825 引脚图引脚图数锁存到输出寄存器为止;PAR/SER 并行/串行数据输出选择端,当该引脚为高电平时,8位并行数据在D0D7端输出;当该引脚为低电平时,串行数据在16引脚SDATA端输出;CONTC连续转换输入端,当CONTC为低电平时,完成通常情况下的A/D转换,当CONTC为高电平时,只要CS、R/C、PWRD 保持低电平,就可以完成4个输入通道,连续循环的A/D转换;如下表1是ADS7825主要控制引脚功能表表表-1-1BYTE01ADS7825ADS7825 主要控制信号功能表主要控制信号功能表R/C0001/CS0000000/BUSY功能01111转换模式：用/CS 及 R/C 逐次驱动（CONTC=0）启动 A/D 转换A/D 正在转换A/D 转换完成，可读数据允许读数BYTE=0，输出 D8-D15（PAR/SER=1）BYTE=1，输出 D0-D7（PAR/SER=1）注：1.PAR/SER=1，数据 D0-D7 并行输出，PAR/SER=0，数据 D0-D7 串行输出。2.CONTC=0，转换模式：用/CS 及 R/C 逐次驱动转换，CONTC=1,转换模式：采样 4 道连续循环。3.SYANC、TAG、SDATACLK、EXT/INT 在串行通信中使用。2.22.2系统硬件设计系统硬件设计系统硬件主要由A/D转换电路、数据显示电路、按键电路、充电电路构成。系统原理框图如图2。限于篇幅，下面主要介绍一下A/D转换电路。chengcheng传感器精密基准ADS7825ADS7825AT89C52AT89C52LED 控制功能键充电电路LED 显示器图图 2 2 系统原理框图系统原理框图2.2.12.2.1A/DA/D转换电路转换电路本系统测量精度为0.3 密度，为满足精度要求选用 16 位 ADS7825，采用并行输出方式。A/D 转换工作原理如图 3。在 A/D 转换之后，分别把高 8 位和低 8 位送到单片机 P1 口，放到单片机片内 RAM 单元，然后对两个字节的数据进行重新组合以得到实际的数据。得到的数据为补码，要将其转换为原码再进行数据处理。图图 3 3A/DA/D 转换工作原理图转换工作原理图A/D转换主要程序如下：CLR P3.6;R/CMOV A,P1;读高 8 位数据SETB P3.6;启动 A/DMOV R0,AWAIT:INC R0JNB P3.1,WAIT;判断是否转换结SETB P3.7;读低 8 位束MOV A,P1CLR P3.7;先读高 8 位MOV R0,A;存低 8 位MOV P1,#0FFH;置 P1 为输入3 3系统软件编程系统软件编程系统软件编程的内容主要包括A/D数据采集、数据处理转换、LED显示结果及密位装定，判别报警等，软件流程图见图4。进入系统，先按校正键进行系统校正，校正好后按设置键装定密位，然后按采集键开始数据采集，当当前密位和装定值相同时，报警电路工作，进入循环采集工作状态。采用定时刷新显示的办法实时显示当前密位。为了消除干扰，可以连续chengcheng采集多次，采集完后进行中位值滤波，实验证明这样数据稳定性大大增强。开始按采集键？YN采集处理显示N系统初始化Y按校正键？校正Y按设置键？N和设置值相等Y报警N设置循环采集图图 4 4 系统软件流程系统软件流程4 4结语结语本系统经过反复实验测试，通过实践完全满足提出的技术指标，相信新的数字化的测试平台将带来高炮系统的变革！参考文献参考文献:1 吴云涛.手动高炮系统改造中通讯系统的研究.南京理工大学硕士论文.20052 李文方.ADS7825模数转换芯片及其在高速数据采集系统中的应用.中国医疗器械信息.2006,12(2)3 ADS7825数据手册 Z.Burr2B,U.S.A,1997.作者简介作者简介：1 黄妮丽（1982-），女，硕士研究生，主要研究方向：IP通信与网络技术。2 杨师宣（1946-），男，高级实验师，主要研究方向：计算机接口应用技术3 熊群（1982-），男，本科，主要研究方向：测井技术联系方式联系方式：通信地址通信地址：湖北荆州长江大学东校区电子信息学院研究生916#信箱 黄妮丽邮编：434023E-mailE-mail:cheng