智能體重儀設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-23 06:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出參考電壓VBG決定（圖1），VAVDD=VBG(R1+R2)/R2。應(yīng)選擇該輸出電壓比穩(wěn)壓電源的輸入電壓(VSUP)低至少100mV。如果不使用芯片內(nèi)的穩(wěn)壓電路，管腳VSUP和管腳AVDD應(yīng)相連，～。管腳VBG上不需要外接電容，管腳VFB應(yīng)接地，管腳BASE 為無(wú)連接。C. 時(shí)鐘選擇 如果將管腳XI接地，HX711將自動(dòng)選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器，并自動(dòng)關(guān)閉外部時(shí)鐘輸入和晶振的相關(guān)電路。這種情況下，典型輸出數(shù)據(jù)速率為10Hz或80Hz。如果需要準(zhǔn)確的輸出數(shù)據(jù)速率，可將外部輸入時(shí)鐘通過(guò)一個(gè)20pF的隔直電容連接到XI管腳上，或?qū)⒕д襁B接到XI和XO管腳上。這種情況下，芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器電路會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，晶振時(shí)鐘或外部輸入時(shí)鐘電路被采用。此時(shí)，,輸出數(shù)據(jù)速率為準(zhǔn)確的10Hz或80Hz。輸出數(shù)據(jù)速率與晶振頻率以上述關(guān)系按比例增加或減少。使用外部輸入時(shí)鐘時(shí)，外部時(shí)鐘信號(hào)不一定需要為方波?？蓪CU芯片的晶振輸出管腳上的時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)20pF的隔直電容連接到XI管腳上，作為外部時(shí)鐘輸入。外部時(shí)鐘輸入信號(hào)的幅值可低至150mV。D. 串口通訊串口通訊線由管腳PD_SCK和DOUT組成，用來(lái)輸出數(shù)據(jù)，選擇輸入通道和增益。當(dāng)數(shù)據(jù)輸出管腳DOUT為高電平時(shí)，表明A/D轉(zhuǎn)換器還未準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù)，此時(shí)串口時(shí)鐘輸入信號(hào)PD_SCK應(yīng)為低電平。當(dāng)DOUT從高電平變低電平后，PD_SCK應(yīng)輸入25至27個(gè)不等的時(shí)鐘脈沖（圖二）。其中第一個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升沿將讀出輸出24位數(shù)據(jù)的最高位（MSB），直至第24個(gè)時(shí)鐘脈沖完成，24位輸出數(shù)據(jù)從最高位至最低位逐位輸出完成。第25至27個(gè)時(shí)鐘脈沖用來(lái)選擇下一次A/D轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益，參見(jiàn)表3。表3 輸入通道和增益選擇 PD_SCK的輸入時(shí)鐘脈沖數(shù)不應(yīng)少于25或多于27，否則會(huì)造成串口通訊錯(cuò)誤。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器的輸入通道或增益改變時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器需要4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。DOUT在4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期后才會(huì)從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。圖7 數(shù)據(jù)輸出時(shí)序E. 復(fù)位和斷電 當(dāng)芯片上電時(shí)，芯片內(nèi)的上電自動(dòng)復(fù)位電路會(huì)使芯片自動(dòng)復(fù)位。管腳PD_SCK輸入用來(lái)控制HX711的斷電。當(dāng)PD_SCK為低電平時(shí)，芯片處于正常工作狀態(tài)。圖8 斷電控制時(shí)序 如果PD_SCK從低電平變高電平并保持在高電平超過(guò)60μs，HX711 即進(jìn)入斷電狀態(tài)（圖三）。如使用片內(nèi)穩(wěn)壓電源電路，斷電時(shí)，外部傳感器和片內(nèi)A/D 轉(zhuǎn)換器會(huì)被同時(shí)斷電。當(dāng)PD_SCK 重新回到低電平時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)復(fù)位后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，通道A和增益128會(huì)被自動(dòng)選擇作為第一次A/D轉(zhuǎn)換的輸入通道和增益。隨后的輸入通道和增益選擇由PD_SCK的脈沖數(shù)決定，參見(jiàn)串口通訊一節(jié)。芯片從復(fù)位或斷電狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，A/D 轉(zhuǎn)換器需要4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期才能穩(wěn)定。DOUT在4個(gè)數(shù)據(jù)輸出周期后才會(huì)從高電平變低電平，輸出有效數(shù)據(jù)。（1） 選型比較目前成熟的測(cè)距傳感器主要有三種類型：超聲波測(cè)距傳感器、紅外線測(cè)距傳感器和激光測(cè)距傳感器，所以如表4比較了三種類型傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)，便于我們選擇出自己需要的測(cè)距傳感器。表4 測(cè)距傳感器優(yōu)缺點(diǎn)傳感器類型優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)超聲波測(cè)距傳感器方向性好、成本不高、可以在較差環(huán)境中使用測(cè)得的距離限度一般，精度一般，厘米級(jí)紅外線測(cè)距傳感器便宜、容易制造、安全精度低、距離近、方向性差、易受光線影響激光測(cè)距傳感器可測(cè)距離遠(yuǎn)，精度很高制造難度大、成本高根據(jù)上述對(duì)三種類型測(cè)距傳感器優(yōu)缺點(diǎn)的分析，再綜合考慮智能體重儀的低成本要求，并且由于測(cè)距傳感器要測(cè)的是人體的身高這段距離，且精度要求不能太低，所以選擇超聲波測(cè)距傳感器作為測(cè)距模塊。由于測(cè)距模塊需要測(cè)距的對(duì)象為人體的身高，所以測(cè)距最大值為2米5，而超聲波測(cè)距傳感器一般最多可測(cè)幾米，所以超聲波測(cè)距傳感器滿足測(cè)距限度要求。又因?yàn)橥ǔＨ藗儨y(cè)身高都是精確到厘米即可，所以超聲波測(cè)距傳感器的厘米級(jí)精度完全符合該智能體重儀的要求。經(jīng)過(guò)比較市場(chǎng)上各類超聲波測(cè)距模塊，選擇HCSR04超聲波測(cè)距模塊。HCSR04超聲波測(cè)距模塊電氣參數(shù)工作電壓：DC5V工作電流：15mA工作頻率：40kHz最遠(yuǎn)射程：400cm最近射程：2cm輸入觸發(fā)信號(hào)：10us的TTL脈沖輸出回響信號(hào)：輸出TTL電平信號(hào)，與射程成比例規(guī)格尺寸：45*20*15mm智能體重儀需測(cè)的人體身高最大距離一般為2米5，所以HCSR04模塊的最遠(yuǎn)射程完全能滿足所需的測(cè)量范圍。HCSR04模塊的實(shí)物圖如下圖9所示：圖9 HCSR04模塊實(shí)物圖由實(shí)物圖中可以看出，HCSR04超聲波測(cè)距模塊有四個(gè)引腳：Vcc：5V電源Trig：觸發(fā)信號(hào)輸入Echo：回響信號(hào)輸出
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1