基于SCA61T角度傳感器的醫(yī)用活檢槍角度儀設(shè)計
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當(dāng)SCA61T傳感器靜止時，作用在它上面的只有重力加速度。重力和傾角傳感器靈敏軸之間的夾角就是其傾斜角。故其刪量范圍為-90°～+90°。SCA61T的輸出信號有模擬和數(shù)字兩種，其中數(shù)字信號為11位，該數(shù)字信號的精度可以達到0．088度，完全能夠滿足醫(yī)用活檢槍所要求的0.1度。并且，該傳感器還內(nèi)置溫度補償系統(tǒng)，可以直接寫入和讀取溫度數(shù)據(jù)，還可以進行自檢。表1所列為SCA61T的控制功能表。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/160675.htm
要使活儉槍角度儀中得到角度的數(shù)字信號，根據(jù)表1可知，要在SPI口輸入的控制命令數(shù)據(jù)為00010000。SPI接口共有三根線：一是時鐘線(SCK)；二是主出從入線，即MOSI；三是主入從出線，即MISO。這三根線和片選信號線(CSB)必須嚴(yán)格按照圖3所示的時序進行操作，才能使傳感器芯片正常工作。如果時序錯誤，SCA61T不但不會工作，有時候甚至有可能將傳感器芯片SCA61T燒壞。
圖3中，片選信號CSB為低電平有效。但是，要輸出穩(wěn)定可靠的信號，每次測量CSB都要保持高電平至少150 μs。然后在時鐘信號SCK的上升沿觸發(fā)數(shù)據(jù)寫入，下降沿對觸發(fā)數(shù)據(jù)進行讀取。在這種情況下，可以看出，要想獲得某一時刻的角度數(shù)據(jù)，至少需要19個時鐘脈沖。因此，為了節(jié)約功耗，在不需要讀數(shù)據(jù)的時候，可以通過拉高片選信號CSB來使傳感器芯片處于休眠狀態(tài)，這樣既可以降低功耗，又可以保護傳感器芯片SCA61T的安全。
3 單片機與SCA61T的接口連接
本系統(tǒng)中的單片機可選用廉價的AT89S52，單片機的P1口作為數(shù)據(jù)輸出口連接到LED顯示器，用于對采集到的測量數(shù)據(jù)進行顯示。P3.0口接SCA61T的2腳，用于接收傳感器輸出的數(shù)字信號。P3．1口接SCA61T傳感器的1腳，用于產(chǎn)生傳感器芯片的時鐘脈沖。P2．7腳接SCA61T芯片的3腳，用于給SCA61T提供控制信號，以控制芯片的相關(guān)工作。剩下的P2．7、P3．0、P3．1腳與SCA61T的SPI接口相連，可用于完成對傳感器芯片的控制、驅(qū)動和對角度數(shù)據(jù)的采集。SCA61T傳感器和單片機AT89S52的連接電路如4所示。
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