一种基于磁敏技术的位移传感器的研究与设计

　　2.1 SPI接口电路设计

　　MLX90316具备1路SPI接口,用于角度信号的数据，由于串行通信的输出信号直接来自于内部DSP输出，SPI输出模式更稳定，误差更小，并且具有更高的抗干扰能力，在本设计中，选用SPI接口，具体的硬件接口连接电路如图2所示。在图2中，MLX90316的SPI 3根线与LPC2136的SPI0口连接。SPI(Serial Protocol Interface)总线接口是一种同步串行外设接口。这是一个4根信号线的串行接口协议，包括主、从两种模式。这4根信号线分别是：时钟线(SCK)、数据输入线(MISO)、数据输出线(MOSI)和从设备使能线(/SS)。

　　SPI接口中，LPC2136作为主控端，MLX90316作为从属端。SPI通信模块主要让LPC2136读取MLX90316的磁敏角度，SPI的通信过程为：主控端先输出一个0xAA以及一个0xFF作为通信起始信号，接着输出8个0xFF，而从端会同时输出2个0xFF、4 B的角度信号以及4个0xFF，从而完成一次数据通信。具体的通信时序如图3所示。

　　2.2 RS485通信接口电路设计

　　RS485总线以其结构简单、通信速率高、传输距离远等诸多优点,在工业控制系统中得到了广泛应用。它采用平衡发送和差分接收方式实现通信，发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号A、B两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号[8]。由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输，所以有极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高。

　　在基于磁敏技术的位移传感器中设计了一路RS485信号输出，RS485接口芯片采用MAX3485,用于与应用系统进行位移数据交换。如图4所示，为了确保数据通信的可靠性，通信接口采用了光电隔离芯片6N137。