快速采集为基础可实际操作的单片机PSD数据采集

3.3.2 数据存储和串行传输

(1)数据存储

如图4 所示，单片机的PB 口(1~8)与AD1674 的数据输出端(20~27)相连，为A/D 转换后的数字电压输入口，每次传输8位数据。由3.2节可知，电压信号经A/D转换后为12位数字信号，需分为2次传输，而单片机也需要2个字节存储1个数据。即采集PSD输出的Diff X、DiffY、Sum X、Sum Y 等4个数据需要8个字节存储。

(2)数据传输

由于采集的数据在单片机中是连续存储的，因此数据通过RS 232 串行传输至计算机时，需对采集的数据进行分组、加标识，以免数据组合时发生错误。

表2给出了对Diff X、DiffY、Sum X、Sum Y 4个12位二进制数据编码的规则。

即采集的一组数据，每个字节中前2位为标识位，后6位为数据位，并且只对前4个字节的标识位进行编码。

Mega16单片机的串行通信端口RXD(14)和TXD(15)分别与MAX232串行通信芯片[8]的RXD(11)和TXD(12)端连接，通过串口实现与计算机的通信，并可在计算机中使用串口调试工具Comtools软件读取数据。最后经数学处理，得到表示x,y 位置信息的数字电压值。

3.4 实际电路

图9为数据采集、信号传输及过程控制单片机电路的实物图。

4 结论

本文先通过介绍高精度光电位置传感器PSD的工作原理，并根据实际选取的SiTek公司出品的SPC01型PSD的结构及输出特性，然后提出了一种基于单片机技术的PSD输出信号数据采集电路的设计方案。该设计方案中的电路在保证有效对数据进行快速采集的基础上，具备结构简单、成本低廉、体积较小等优点，适合在实验室条件下进行实验操作，为后续的PSD定位精度、输出特性、抗干扰措施等研究奠定基础。