LTC1290及其在織機(jī)經(jīng)紗張力采集中的應(yīng)用

1、ltc1290及其在織機(jī)經(jīng)紗張力采集中的應(yīng)用數(shù)據(jù)采集是計(jì)算機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)不行缺少的部分,它挺直關(guān)系到控制的精度 本文介紹的ltc1290是lt公司的一款串行數(shù)據(jù)采集芯片,它具有辨別率高 與接口容易 通信參數(shù)設(shè)置便利等特點(diǎn) 由該芯片與mc68331微處理器組成的某型箭桿織機(jī)經(jīng)紗張力采集系統(tǒng)具有極高的采集精度,可為經(jīng)紗張力的精密控制提供牢靠保障1 ltc1290簡介ltc1290是串行數(shù)據(jù)采集芯片,內(nèi)部集成了采樣保持器和12位逐次靠近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器 它有八個輸入通道,可以編程為單端或差動式輸入 單端模式下可以分享一個片內(nèi)采集保持器 空閑模式下可編程為省電模式 其串行口與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行口兼容,轉(zhuǎn)換結(jié)果可

2、以便利的編程為高位在前或者是低位在前,也可以編程為八位 十二位或者十六位輸出,這就使得它可以便利地與移位寄存器和多種處理器舉行銜接 圖1是ltc1290的內(nèi)部功能框圖及外部引腳ltc1290主要包括模擬輸入通道 采樣保持 12位模數(shù)轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)換控制等部分 其中多路模擬輸入單元用于接收外部八路模擬輸入,并可按照輸入控制指令挑選輸入模式及所采集的數(shù)據(jù)通道;采樣保持器完成對所選模擬信號的采樣與保持以便舉行數(shù)模轉(zhuǎn)換;數(shù)模轉(zhuǎn)換器將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;控制準(zhǔn)時鐘單元控制片選準(zhǔn)時鐘轉(zhuǎn)換等2 引腳解釋cs:片選端,該端置低將啟動數(shù)據(jù)傳輸;ch0ch9:模擬信號輸入端;com:輸入信號公共端;dgnd

3、和agnd:數(shù)字地和模擬地;vcc和v-:正負(fù)供電端;ref-和ref+:分離為標(biāo)準(zhǔn)參考正負(fù)電源端;din:控制指令輸入端,用于設(shè)置采集參數(shù);sclk:串行移位時鐘,用于控制輸入和輸出數(shù)據(jù);aclk:模數(shù)轉(zhuǎn)換脈沖,用于控制模數(shù)轉(zhuǎn)換;dout:轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出端3 ltc1290的工作過程ltc1290采納同步 全雙工 四線方式與微處理器舉行串行通信,詳細(xì)時序2所示 當(dāng)移位時鐘與移位數(shù)據(jù)寄存器同步時,系統(tǒng)將在sclk的下降沿發(fā)送數(shù)據(jù),并在sclk的升高沿捕捉數(shù)據(jù) 發(fā)送數(shù)據(jù)和接受數(shù)據(jù)同時舉行(全雙工) 在片選端cs下降沿啟動數(shù)據(jù)傳輸后,微處理器將通過串行輸動身出采集參數(shù)控制指令字節(jié)到輸入移位寄存器 該

4、控制指令字節(jié)是下一次待轉(zhuǎn)換的控制參數(shù),而不是當(dāng)前轉(zhuǎn)換的控制參數(shù) 在輸入控制指令的同時,當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果將通過dout端輸出 當(dāng)控制指令字節(jié)傳輸完畢而上次轉(zhuǎn)換輸出尚未完成時,din端數(shù)據(jù)不影響轉(zhuǎn)換控制 數(shù)據(jù)交換完畢后啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換,此刻片選端cs應(yīng)置為高電平并且在囫圇轉(zhuǎn)換期間應(yīng)向來為高 轉(zhuǎn)換結(jié)果將在下次數(shù)據(jù)交換時輸出,轉(zhuǎn)換結(jié)果要比輸入字節(jié)延遲一個cs周期,3所示每次數(shù)據(jù)采集前都要設(shè)置采集參數(shù),以向輸入移位寄存器寫入正確的控制指令字節(jié) 控制指令字節(jié)為下降沿開頭后輸入的前八位,可用于設(shè)置有關(guān)數(shù)據(jù)采集的參數(shù) 八位控制指令字節(jié)定義4所示 圖中前四位用于選定要采集的數(shù)據(jù)通道以及確定是差動輸入還是單端輸入 第

5、五位(uni)確定轉(zhuǎn)換是單極還是雙極的,該位為規(guī)律“1”表示單極,否則為雙極 第六位用于確定轉(zhuǎn)換結(jié)果凹凸位輸出挨次:為“1”時,輸出挨次為高位在前,反之低位在前 最后兩位(wl1和wl0)用來確定當(dāng)前輸出數(shù)據(jù)的長度或編程為省電方式,詳細(xì)見表1表1 長度位功能定義wl1wl0輸出數(shù)據(jù)長度wl1wl0輸出數(shù)據(jù)長度008位1012位01省電模式1116位4 ltc1290與微處理器的接口ltc1290可以與大多數(shù)通用微處理器的同步串行接口挺直相連,而不需要外接任何 假如微處理器沒有串行接口,可將它的四根并行線編程為串口與ltc1290相接 本文以它與mc68331的接口為例闡述其銜接辦法及實(shí)際應(yīng)用5

6、 ltc1290在織機(jī)張力采集中的應(yīng)用在織機(jī)中,經(jīng)紗張力是必需嚴(yán)格監(jiān)測和控制的,否則就可能浮現(xiàn)經(jīng)紗松弛或張力過大而導(dǎo)致斷紗 停機(jī) 浮現(xiàn)稀密緯,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和效率 可以說張力大小的精密控制是織機(jī)性能的關(guān)鍵之一,而張力精密控制的前提是對張力的精密檢測 本箭桿織機(jī)自從采納ltc1290和mc68331構(gòu)成經(jīng)紗張力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后,采集精度很高(12位,辨別率達(dá)到0.0003)控制效果很好mc68331是摩托羅拉公司的32位,該單片機(jī)功能強(qiáng)大工作速度高 數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng),特殊是其內(nèi)部集成了可自立于cpu的定時處理單元和隊(duì)列串行模塊,從而減輕了cpu的開銷,特殊適用于實(shí)時多任務(wù)的處理 其隊(duì)列式串行外圍接

7、口可用于mc68331與其他外設(shè)或者mcu之間舉行同步串行通信,它有主從兩種模式 mc68331有自己的發(fā)送數(shù)據(jù)ram 接收數(shù)據(jù)ram以及指令ram 其通信參數(shù)設(shè)置便利,可以自立于cpu運(yùn)行,一次最多可以傳輸8到256位數(shù)據(jù)而不需要cpu干預(yù) mc68331與ltc1290的接口電路5所示在圖5所示電路中,ltc1290用于采集數(shù)據(jù)通道送來的經(jīng)紗張力信號,它采納單端模式,微處理器串行通信采納主機(jī)模式 mc68331通過pcs0發(fā)出片選控制信號,并通過sclk發(fā)出串行時鐘以啟動數(shù)據(jù)的串行傳輸,從mosi端將發(fā)送數(shù)據(jù)ram中的采集參數(shù)設(shè)置指令發(fā)送給ltc1290,同時通過miso端將轉(zhuǎn)換結(jié)果納入接收數(shù)據(jù)ram,以等待cpu取走采集數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)采集程序流程6所示6 結(jié)束語ltc1290數(shù)據(jù)采集芯片辨別率