基于ARM的微弱信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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在對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行檢測的過程中，集成運(yùn)放對(duì)電路的干擾很大，因此應(yīng)選擇接近理想運(yùn)放的放大器芯片。主要參數(shù)的要求是，具有較低的偏置電流、較低的輸入失調(diào)電壓和較低的零漂、較大的輸入電阻和較高的共模抑制比、較大的開環(huán)放大倍數(shù)。特別是在電流電壓轉(zhuǎn)換級(jí)，對(duì)集成運(yùn)放的要求較高，如果輸入電流在nA級(jí)，一般要求運(yùn)放的偏置電流在pA綴。目前市面上已經(jīng)有很多滿足條件的運(yùn)放，比如LMC6442、AD8571、OPA2703等。
模擬電路部分的儀表放大級(jí)采用了高性能運(yùn)放LT1125，其帶寬為12．5 MHz，最大失調(diào)電壓為70μV，共模抑制比為112dB。
二階低通濾波器部分利用高速運(yùn)放LT1355構(gòu)成，其截止頻率為200 Hz，抑制高頻噪聲。另外，為減小嗓聲在信號(hào)傳輸過程中對(duì)信號(hào)的干擾，采用差分輸出放大器SSM2142，將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)進(jìn)行傳輸，同時(shí)可以增強(qiáng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。
2．3 采集電路設(shè)計(jì)
采集電路由差分放大器SSM2141、增益放大器LT1355、A／D芯片ADC12062和ARM處理器S3C4510B組成，如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/148980.htm
差分放大器SSM2141將輸入的差分信號(hào)再次轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)。高速運(yùn)放LT1355將單端信號(hào)放大，使其值符合A／D芯片輸入電壓范圍。
ADC12062作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，具有12位采樣精度，其基準(zhǔn)電壓為4．096V。ADC12062采用CMOS工藝，具有低功耗的特點(diǎn)，功耗為75mW。 ADC有下降沿觸發(fā)中斷引腳，將此引腳與ARM的外部中斷引腳相連，ADC轉(zhuǎn)換完成以后，及時(shí)通知ARM讀取數(shù)據(jù)。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件包括ARM初始化程序、中斷向量表和應(yīng)用程序。
3．1 初始化程序和中斷向量表
系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)首先運(yùn)行ARM內(nèi)部ROM的BOOTLOADER程序，通過這段程序，可以初始化硬件、建立內(nèi)存空間映射圖。BOOT LOADER程序基本流程圖如圖4所示。
1)存儲(chǔ)器初始化主要配置芯片內(nèi)外存儲(chǔ)器介質(zhì)映射和實(shí)現(xiàn)地址空間的特殊存儲(chǔ)器。配置如下。
評(píng)論