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TMS320VC5402在加速度式波浪传感器中的应用

作者:时间:2009-10-16来源:网络收藏

1 引言
海浪观测是海洋调查的一项重要内容,采用装有浮标是一种有效的海浪测量方式。当装有的浮标随波面起伏运动时,浮标内输出反映波面升沉变化的信号,对其进行二次积分处理,即可得到与波面起伏高度变化成比例的信号,再对此信号进行处理,得到波高及波周期数据。信号积分采用模拟积分电路,也可采用数值积分方式。通常波浪周期为2~30 s,模拟积分电路采用积分电容值则较大,这使得体积比较大,而且模拟线路易受外界温度、湿度等因素影响,不便于调试,而采用数值积分方式则能有效克服这些问题。
数值积分要进行大量乘加运算,DSP是一种适用于数字信号处理运算的微处理器,可用于实现各种实时快速的数字信号处理算法。TMS320C54x系列 DSP是TI公司为实现低功耗、高速实时信号处理而设计的16位定点数字信号处理器,具有高度的操作灵活性和运行速度,适用于嵌入式需要。因此,该设计选用TMS30VC5402型DSP作为数据处理器。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/163524.htm


2 系统硬件电路设计
图1为加速度式波浪的系统组成框图,该框图包括加速度传感器、抗混叠滤波器、A/D转换器、数字信号处理器、通讯接口、电源系统等部分。

加速度传感器是波浪传感器的核心部件,这里选用Freescale半导体公司生产的MMA1260EG型加速度传感器。该器件是一款低成本、小尺寸、硅电容式微机械加速度传感器,采用信号调理、温度补偿和自检等技术。该器件已进行零g补偿和双极低通滤波等处理,从而简化了外嗣电路设计。MMA1260EG 的工作电压为5 V,测量范围为Z轴±1.5 g,灵敏度为1 200 mV/g。图2为MMA1260EG的电路。


常规波浪周期在2~30 s范围内,在A/D转换器采集间连接一低通滤波器作为抗混叠滤波器,以去除高频信号干扰。A/D转换器选用TI公司的TLV2544。TLV2544是一款高性能、低功耗、高速、12位4通道串行CMOS A/D转换器,采用单电源工作,电压范围为2.7~5.5 V。该器件可为用户提供3个输入端和1个三态输出端的串行端口,为微处理器SPI串行端口提供方便的4线接口。

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