基于SCA61T角度传感器的医用活检枪角度仪设计
当SCA61T传感器静止时,作用在它上面的只有重力加速度。重力和倾角传感器灵敏轴之间的夹角就是其倾斜角。故其删量范围为-90°~+90°。SCA61T的输出信号有模拟和数字两种,其中数字信号为11位,该数字信号的精度可以达到0.088度,完全能够满足医用活检枪所要求的0.1度。并且,该传感器还内置温度补偿系统,可以直接写入和读取温度数据,还可以进行自检。表1所列为SCA61T的控制功能表。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/160675.htm
要使活俭枪角度仪中得到角度的数字信号,根据表1可知,要在SPI口输入的控制命令数据为00010000。SPI接口共有三根线:一是时钟线(SCK);二是主出从入线,即MOSI;三是主入从出线,即MISO。这三根线和片选信号线(CSB)必须严格按照图3所示的时序进行操作,才能使传感器芯片正常工作。如果时序错误,SCA61T不但不会工作,有时候甚至有可能将传感器芯片SCA61T烧坏。
图3中,片选信号CSB为低电平有效。但是,要输出稳定可靠的信号,每次测量CSB都要保持高电平至少150 μs。然后在时钟信号SCK的上升沿触发数据写入,下降沿对触发数据进行读取。在这种情况下,可以看出,要想获得某一时刻的角度数据,至少需要19个时钟脉冲。因此,为了节约功耗,在不需要读数据的时候,可以通过拉高片选信号CSB来使传感器芯片处于休眠状态,这样既可以降低功耗,又可以保护传感器芯片SCA61T的安全。
3 单片机与SCA61T的接口连接
本系统中的单片机可选用廉价的AT89S52,单片机的P1口作为数据输出口连接到LED显示器,用于对采集到的测量数据进行显示。P3.0口接SCA61T的2脚,用于接收传感器输出的数字信号。P3.1口接SCA61T传感器的1脚,用于产生传感器芯片的时钟脉冲。P2.7脚接SCA61T芯片的3脚,用于给SCA61T提供控制信号,以控制芯片的相关工作。剩下的P2.7、P3.0、P3.1脚与SCA61T的SPI接口相连,可用于完成对传感器芯片的控制、驱动和对角度数据的采集。SCA61T传感器和单片机AT89S52的连接电路如4所示。
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