快速采集为基础可实际操作的单片机PSD数据采集

因此，采集对象为Diff X、DiffY、Sum X、Sum Y 四个输出量，通过对四输出量的采集，便可运用原理运算来实现PSD在二维坐标下的位置数据。

3数据采集及控制电路

基于单片机的PSD数据采集及控制电路由Atmega16单片机、AD1674模/数转换芯片、AD7501多路转换开关、MAX232 串行通信芯片等组成，其电路框图如图4所示。

3.1 多路转换开关

AD7501 是一个8 通道多路转换开关，其功能是通过三个二进制的地址线来选择一个有效的输入[5].其具体连接关系如图5所示。

图5中，使能端EN(3)与+5 V相连，使其始终处于工作状态;信号输入端S1~S4(13、11、10、9)分别与PSD输出信号Diff X、Diff Y、Sum X、Sum Y 相连;输入信号选择端A0、A1(16、1)分别由Mgea16单片机的I/O 口PC3(25)、PC4(26)控制、A2(4)与GND相连，依序选通4路输入电压信号，送至图6所示的电压跟随器后进入AD1674进行模/数转换。

3.2 模/数转换电路

AD1674是美国AD公司推出的一款12位带并行微机接口的逐次逼近型模/数转换芯片。基本特点和主要参数如下：

带有内部采样保持的完全12位逐次逼近(SAR)型模/数转换器；采样频率为100 kHz;转换时间为10 μs；数据可并行输出，采用8/12 位可选微处理器总线接口;采用双电源供电：模拟部分为±12 V或±15 V，数字部分为+5 V。

如图7 所示，AD1674 的数据输出端口DB4~DB11(20~27)与单片机的PB口(1~8)相连；AD1674工作状态由逻辑端口(2~6)控制，其真值见表1。

由单片机控制CE 为高电平，CS、R/C、A0 为低电平，启动12 位数据转换;转换状态输出端口STS(28)与单片机的PD2(16)相连，当STS为高电平时，AD1674处于模/数转换状态，而STS为低电平时，模/数转换结束，可以读取转换数据；由于只采用8个输入端口读数据，故转换的12位数据需要分两次读出：即先将R/C、A0端口(5、4)电平置高，读低4位数据至单片机，然后将A0端口电平置低，读高8位数据至单片机。

3.3 单片机控制电路

单片机是整个电路系统的核心部件，其作用是控制实验过程和数据的转换、存储与传输。本实验采用ATMEL 公司的Atmega16单片机，其引脚及功能如图8所示。

3.3.1 信号控制

单片机的PC1 口(23)接7407 同相缓冲器，信号经电流驱