基于單片機(jī)的電橋平衡自調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)

2 主要芯片簡介
2．1 MSP430F2002單片機(jī)
TI公司推出的MSP430F2002單片機(jī)集成了10位A／D轉(zhuǎn)換器、定時(shí)器、內(nèi)部DCO時(shí)鐘、可復(fù)用的I／O口以及USI通用串行接口，具有很高的且性價(jià)比。
MSP430F2002TRSA具有16個(gè)引腳，因外圍設(shè)備多，I／O引腳都具有復(fù)用功能。MSP430F2002不僅支持4線制JTAG燒寫，而且還支持2線制Spy -Bi-Wire燒寫。在熔絲非熔斷模式下，MSP430F2002采用2線制Spyr-Bi-Wire與MSP-FET430UIF燒寫器的JTAG口的連接如圖2所示。

2．2 MAX5402數(shù)字電位器
MAX5402是Maxim公司生產(chǎn)的256節(jié)點(diǎn)10 kΩ數(shù)字電位器。其具有超低功耗、低溫漂、封裝體積小等特點(diǎn)；具有SPI串行接口，很容易和單片機(jī)配合；使用很少硬件和軟件開銷，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制和自動(dòng)平衡調(diào)節(jié)等功能。圖3為MAX5402內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，DIN、SCLK、為SPI串行接口引腳，H、W、L等效于滑動(dòng)變阻器的三個(gè)端。其中，DIN為數(shù)據(jù)傳輸腳，數(shù)據(jù)從高位開始接收；SCL，K為通信時(shí)鐘腳，通信時(shí)上升沿有效；為片選使能腳，低電平有效。當(dāng)=0時(shí)，只要SCLK有上升沿，DIN就接收一位數(shù)；接滿8位數(shù)據(jù)后，等待置1；最后，抽頭W移動(dòng)到所接收值指定的節(jié)點(diǎn)處。

3 軟硬件設(shè)計(jì)
3．1 硬件設(shè)計(jì)
圖4為電橋平衡自調(diào)節(jié)電路。當(dāng)測(cè)試儀殼體受力產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，電阻應(yīng)變計(jì)阻值也相對(duì)產(chǎn)生變化。由于電橋所產(chǎn)生的電壓信號(hào)微小，需通過儀表放大器INA128放大后，再進(jìn)入MSP430F2002的A／D轉(zhuǎn)換器的A0輸入端。MSP430F2002通過USI通用串行接口的SCLK、SDO、SDI三個(gè)引腳，與MAX5402 SPI串行接口的SCLK、DIN、引腳進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，來控制數(shù)字電位器抽頭移動(dòng)。