一种基于PNI磁传感器的数据采集电路制造技术

技术编号:11224471 阅读:112 留言:0更新日期:2015-03-27 20:53
本实用新型专利技术涉及一种基于PNI磁传感器的数据采集电路。本实用新型专利技术中的电源供电电路分别为单片机数据采集电路、SD卡存储电路以及RS-232数据串行通信电路提供+3.3V的电源输入。单片机数据采集电路通过采集PNI传感器模块经SPI2接口接收磁场数据。单片机数据采集电路将采集处理过的磁场数据和时钟时间通过SPI1接口发送并存储在SD卡存储电路里。单片机数据采集电路通过串口实现与RS-232数据串行通信电路的数据发送和接收。本实用新型专利技术与PNI磁传感器模块结合,能够完成数据采集,数据存储以及数据上传的功能。通过采集磁场,周期性地生成一组数据通过串口向外传送。

【技术实现步骤摘要】
—种基于PNI磁传感器的数据采集电路
本技术涉及一种数据采集电路,尤其是一种基于PNI磁传感器的数据采集电路。
技术介绍
PNI推出的3D MagIC具有功耗低,采样频率快,分辨率高等众多特点。PNI的磁传感器专用驱动IC极大的简化了磁力计或电子罗盘产品电路设计工作,它可外接(驱动)三颗PNI磁传感器(两个SEN-XY与个SEN-Z)。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种基于PNI磁传感器的数据采集电路,包括电源供电电路、STM32单片机数据采集电路,SD卡存储电路和RS-232数据串行通信电路。 其中电源供电电路包括电压转换芯片U1,采用AMS公司的电压转换芯片AMSl 117-3.3,三个钽电容C1、C3和C5,两个贴片电容C2和C4,一个稳压二极管Dl,一个发光二极管LED-1,两个贴片电阻Rl和R2,一个电感LI ;稳压二极管Dl正极与输入电源VCC相连,稳压二极管Dl负极与电压转换芯片Ul的3引脚IN相连;钽电容Cl正极与电压转换芯片Ul的3引脚IN相连,钽电容Cl负极接地;贴片电容C2 —端与电压转换芯片Ul的3引脚IN相连,另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;贴片电阻Rl —端与地相连,另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;电压转换芯片Ul的2引脚OUT与4引脚OUT相连;电感LI 一端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT相连,另一端与发光二极管LED-1的正极相连;二极管LED-1的负极与贴片电阻R2—端相连;贴片电阻R2另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;钽电容C3正极与电压转换芯片Ul的2引脚OUT相连,负极与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;贴片电容C4 一端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT相连,另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;钽电容C5正极与发光二极管LED-1的正极相连,负极与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连。 STM32单片机数据采集电路包括单片机控制电路及其外围电路;单片机采用ST公司的STM32F103RCT6 ;其中外围电路包括九个贴片电容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13和C14,五个贴片电阻R3、R4、R5、R6和R7,两个金属壳晶振Xl和X2,一个发光二极管LED-2,一个3V的纽扣电池底座BTl,一个J-LINK-SWD程序下载与调试接口 Jl,两个与PNI模块连接的排针接口 Pl和P2 ;单片机6脚、13脚、19脚、32脚、48脚、64脚与电源供电电路输出端即电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;单片机12脚、18脚、31脚、47脚、63脚与地GND相连;金属壳晶振Xl两端分别与单片机5脚和6脚相连;起振的贴片电容ClO和Cll 一端分别与单片机5脚和6脚相连,另一端与地GND相连;金属壳晶振X2两端分别与单片机3脚和4脚相连;起振的贴片电容C13和C14 一端分别与单片机3脚和4脚相连,另一端与地GND相连;贴片电阻R6 —端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与单片机7脚相连;贴片电阻R7 —端与地GND相连,另一端与单片机60脚相连;贴片电容C12 —端与地GND相连,另一端与单片机7脚相连;3V的纽扣电池底座BTl正极与单片机I脚相连,负极与地GND相连;贴片电容R5 —端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与发光二极管LED-2正极相连;发光二极管LED-2负极与单片机59脚相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的I脚与单片机34脚PB13相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的2脚与单片机35脚PB14相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的3脚与单片机36脚PB15相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的4脚与单片机33脚PB12相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的5脚与单片机37脚PC6相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的6脚与单片机39脚PC8相连;与PNI模块连接的排针接口Pl的7脚与地GND相连;与PNI模块连接的排针接口 P2的5脚与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;与PNI模块连接的排针接口 P2的7脚与地GND相连;与PNI模块连接的排针接口 P2的I脚、2脚、3脚、4脚和6脚悬空;四个贴片电容C6、C7、C8、C9并联,分别一端和地GND相连,一端和电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;贴片电阻R3的一端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与单片机46脚PA13连接;贴片电阻R4的一端与地GND相连,另一端与单片机49脚PA14连接J-LINK-SWD程序下载与调试接口 Jl的I脚与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连J-LINK-SWD程序下载与调试接口 Jl的2脚和单片机46脚PA13连接;J-LINK-SffD程序下载与调试接口 Jl的3脚与单片机49脚PA14连接J-LINK-SWD程序下载与调试接口 Jl的4脚与单片机7脚RESET2连接J-LINK-SWD程序下载与调试接口 Jl的5脚与地GND相连。 SD卡存储电路包括一个Micro SD卡槽U3,一个贴片电阻R8,一个贴片电容C15以及一个3V的纽扣电池底座BTl和一个3V纽扣电池;卡槽U3的I脚悬空;卡槽U3的2脚与单片机20脚SD CS连接;卡槽U3的3脚与单片机23脚SD MOSI连接;卡槽U3的4脚与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;卡槽U3的5脚与单片机21脚SD CLK连接;卡槽U3的6脚与地GND连接;卡槽U3的7脚与单片机22脚SD MISO连接;卡槽U3的8脚悬空;卡槽U3的9脚与地GND连接;卡槽U3的10脚与贴片电阻R8 —端连接;贴片电容C15 —端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接,另一端与地GND连接;贴片电阻R8 —端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压连接,另一端与U3的10脚连接。 RS-232数据串行通信电路包括一个由美信公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片U4,使用+3V至+5.5V单电源供电;四个贴片电容C16、C17、C18、C19 ;一个外部12V电源和串口的接插件底座P3 ;贴片电容C16 —端与单电源电平转换芯片U4的I脚连接,另一端与单电源电平转换芯片U4的3脚连接;贴片电容C17 —端与单电源电平转换芯片U4的4脚连接,另一端与单电源电平转换芯片U4的5脚连接;贴片电容C18 —端与单电源电平转换芯片U4的2脚连接,另一端与单电源电平转换芯片U4的16脚连接;贴片电容C19 一端与单电源电平转换芯片U4的6脚连接,另一端与单电源电平转换芯片U4的15脚连接;单电源电平转换芯片U4的16脚接电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压;单电源电平转换芯片U4的15脚接地GND ;外部12V电源和串口的接插件底座P3的I接口与单电源电平转换芯片U4的7脚连接;外部12V电源和串口的接插件底座P3的2接口与单电源电平转换芯片U4的8脚连接;外部12V电源和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PNI磁传感器的数据采集电路,包括电源供电电路、STM32单片机数据采集电路,SD卡存储电路和RS‑232数据串行通信电路,其特征在于:电源供电电路包括电压转换芯片U1,采用AMS公司的电压转换芯片AMS1117‑3.3,三个钽电容C1、C3和C5,两个贴片电容C2和C4,一个稳压二极管D1,一个发光二极管LED‑1,两个贴片电阻R1和R2,一个电感L1;稳压二极管D1正极与输入电源VCC相连,稳压二极管D1负极与电压转换芯片U1的3引脚IN相连;钽电容C1正极与电压转换芯片U1的3引脚IN相连,钽电容C1负极接地;贴片电容C2一端与电压转换芯片U1的3引脚IN相连,另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连;贴片电阻R1一端与地相连,另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连;电压转换芯片U1的2引脚OUT与4引脚OUT相连;电感L1一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连,另一端与发光二极管LED‑1的正极相连;二极管LED‑1的负极与贴片电阻R2一端相连;贴片电阻R2另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连;钽电容C3正极与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连,负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连;贴片电容C4一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT相连,另一端与电压转换芯片U1的1引脚GND相连;钽电容C5正极与发光二极管LED‑1的正极相连,负极与电压转换芯片U1的1引脚GND相连;STM32单片机数据采集电路包括单片机控制电路及其外围电路;单片机采用ST公司的STM32F103RCT6;其中外围电路包括九个贴片电容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13和C14,五个贴片电阻R3、R4、R5、R6和R7,两个金属壳晶振X1和X2,一个发光二极管LED‑2,一个3V的纽扣电池底座BT1,一个J‑LINK‑SWD程序下载与调试接口J1,两个与PNI模块连接的排针接口P1和P2;单片机6脚、13脚、19脚、32脚、48脚、64脚与电源供电电路输出端即电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;单片机12脚、18脚、31脚、47脚、63脚与地GND相连;金属壳晶振X1两端分别与单片机5脚和6脚相连;起振的贴片电容C10和C11一端分别与单片机5脚和6脚相连,另一端与地GND相连;金属壳晶振X2两端分别与单片机3脚和4脚相连;起振的贴片电容C13和C14一端分别与单片机3脚和4脚相连,另一端与地GND相连;贴片电阻R6一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与单片机7脚相连;贴片电阻R7一端与地GND相连,另一端与单片机60脚相连;贴片电容C12一端与地GND相连,另一端与单片机7脚相连;3V的纽扣电池底座BT1正极与单片机1脚相连,负极与地GND相连;贴片电容R5一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与发光二极管LED‑2正极相连;发光二极管LED‑2负极与单片机59脚相连;与PNI模块连接的排针接口P1的1脚与单片机34脚PB13相连;与PNI模块连接的排针接口P1的2脚与单片机35脚PB14相连;与PNI模块连接的排针接口P1的3脚与单片机36脚PB15相连;与PNI模块连接的排针接口P1的4脚与单片机33脚PB12相连;与PNI模块连接的排针接口P1的5脚与单片机37脚PC6相连;与PNI模块连接的排针接口P1的6脚与单片机39脚PC8相连;与PNI模块连接的排针接口P1的7脚与地GND相连;与PNI模块连接的排针接口P2的5脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;与PNI模块连接的排针接口P2的7脚与地GND相连;与PNI模块连接的排针接口P2的1脚、2脚、3脚、4脚和6脚悬空;四个贴片电容C6、C7、C8、C9并联,分别一端和地GND相连,一端和电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;贴片电阻R3的一端与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与单片机46脚PA13连接;贴片电阻R4的一端与地GND相连,另一端与单片机49脚PA14连接;J‑LINK‑SWD程序下载与调试接口J1的1脚与电压转换芯片U1的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;J‑LINK‑SWD程序下载与调试接口J1的2脚和单片机46脚PA13连接;J‑LINK‑SWD程序下载与调试接口J1的3脚与单片机49脚PA14连接;J‑LINK‑SWD程序下载与调试接口J1的4脚与单片机7脚RESET2连接;J‑LINK‑SWD程序下载与调试接口J1的5脚与地GND相连;SD卡存储电路包括一个Micro SD卡槽U3,一个贴片电阻R8,一个贴片电容C15以及一个3V的纽扣电池底座BT1和一个3V纽扣电池;卡...

【技术特征摘要】
1.一种基于PNI磁传感器的数据采集电路,包括电源供电电路、STM32单片机数据采集电路,SD卡存储电路和RS-232数据串行通信电路,其特征在于: 电源供电电路包括电压转换芯片Ul,采用AMS公司的电压转换芯片AMSl 117-3.3,三个钽电容Cl、C3和C5,两个贴片电容C2和C4,一个稳压二极管Dl,一个发光二极管LED-1,两个贴片电阻Rl和R2,一个电感LI ;稳压二极管Dl正极与输入电源VCC相连,稳压二极管Dl负极与电压转换芯片Ul的3引脚IN相连;钽电容Cl正极与电压转换芯片Ul的3引脚IN相连,钽电容Cl负极接地;贴片电容C2 —端与电压转换芯片Ul的3引脚IN相连,另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;贴片电阻Rl —端与地相连,另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;电压转换芯片Ul的2引脚OUT与4引脚OUT相连;电感LI 一端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT相连,另一端与发光二极管LED-1的正极相连;二极管LED-1的负极与贴片电阻R2 —端相连;贴片电阻R2另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;钽电容C3正极与电压转换芯片Ul的2引脚OUT相连,负极与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;贴片电容C4 一端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT相连,另一端与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连;钽电容C5正极与发光二极管LED-1的正极相连,负极与电压转换芯片Ul的I引脚GND相连; STM32单片机数据采集电路包括单片机控制电路及其外围电路;单片机采用ST公司的STM32F103RCT6 ;其中外围电路包括九个贴片电容C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13和C14,五个贴片电阻R3、R4、R5、R6和R7,两个金属壳晶振Xl和X2,一个发光二极管LED-2,一个3V的纽扣电池底座BTl,一个J-LINK-SWD程序下载与调试接口 Jl,两个与PNI模块连接的排针接口 Pl和P2 ;单片机6脚、13脚、19脚、32脚、48脚、64脚与电源供电电路输出端即电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连;单片机12脚、18脚、31脚、47脚、63脚与地GND相连;金属壳晶振Xl两端分别与单片机5脚和6脚相连;起振的贴片电容ClO和Cll 一端分别与单片机5脚和6脚相连,另一端与地GND相连;金属壳晶振X2两端分别与单片机3脚和4脚相连;起振的贴片电容C13和C14 一端分别与单片机3脚和4脚相连,另一端与地GND相连;贴片电阻R6 —端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与单片机7脚相连;贴片电阻R7 —端与地GND相连,另一端与单片机60脚相连;贴片电容C12 —端与地GND相连,另一端与单片机7脚相连;3V的纽扣电池底座BTl正极与单片机I脚相连,负极与地GND相连;贴片电容R5 —端与电压转换芯片Ul的2引脚OUT输出端的3.3V电压相连,另一端与发光二极管LED-2正极相连;发光二极管LED-2负极与单片机59脚相连^PNI模块连接的排针接口 Pl的I脚与单片机34脚PB13相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的2脚与单片机35脚PB14相连;与PNI模块连接的排针接口Pl的3脚与单片机36脚PB15相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的4脚与单片机33脚PB12相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的5脚与单片机37脚PC6相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的6脚与单片机39脚PC8相连;与PNI模块连接的排针接口 Pl的...

【专利技术属性】
技术研发人员:章雪挺张林翁大平
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:新型
国别省市:浙江;33

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