第5章.红外测距系统.pptVIP

ADC 的内部参考电压可以通过控制位 PD1单独关闭或者打开； 但是，在转换前，需要额外的时间让内部参考电压稳定到最终稳定值； 如果内部参考源处于掉电状态，还要确保有足够的唤醒时间。ADC 要求是即时使用，无唤醒时间的。 另外还得注意，当 BUSY 是高电平的时候，内部参考源禁止进入掉电模式。如果要关闭参考源，则要重新对XPT2046 写入命令。 * 5.5 AD转换器XPT2046——参考电压源 内部参考电压源：2.5V，可作为辅助输入AUX、电池电压测量VBAT和片内温度测量Temp的参考电压。可通过控制位 PD1进行关闭或打开。在电源电压低至 2.7V 时内部参考仍可正常工作。不使用时还可处于省电模式。并且监测着 0V～6V 范围内的电源电压。 外部参考电压：从外部直接输入 1V～VCC范围内的参考电压（要求外部参考电压源输出阻抗低）。 参考电压值直接决定ADC的输入范围。参考电压越低，则 ADC 输出的二进制数据结果每一个数字位所代表的模拟电压也越低。 在 12 位方式下，数据结果的最低位所代表的模拟电压为 VREF／4096，其余位依此类推。参考电压越低， 干扰引入的误差会越大，应尽量使用低噪声、低波动的参考电压源；设计电路板时，尽量减少干扰，否则会直接影响转换精度。 * 5.5 AD转换器XPT2046——输入方式 X、Y、Z、VBAT、Temp和AUX模拟信号经过片内的控制寄存器选择后进入ADC。 ADC可以配置为单端或差分模式。选择VBAT、Temp和AUX时可以配置为单端模式，在单端模式下，转换器的参考电压固定为VREF相对于GND引脚的电压。内部参考电压只用于单端模式下 Vbatt、Temp 和 AUX 输入测量。 在X标、Y标和触摸压力测量中，为达到最佳性能，首选差分工作模式，可有效消除由于驱动开关的寄生电阻及外部的干扰带来的测量误差，提高转换准确度。 * 单端模式优点：相对简单。在采样过程完成后，转换过程中可以关闭驱动开关，降低功耗。缺点：精度直接受参考电压源的精度限制，同时由于内部驱动开关导通电阻存在，导通电阻与触摸屏电阻的分压作用，会带来测量误差。 差分模式的优点：+REF 和-REF 的输入分别直接接到 YP、YN 上，可消除由于驱动开关的导通电阻引入的测量误差。 缺点：无论是采样还是转换过程中，驱动开关都需要接通，相对单端模式而言，功耗增加了。 * 5.6 系统硬件设计——红外测距模块 红外测距系统主要由红外测距传感模块、ADC模块、单片机平台、液晶显示模块四部分组成。 红外测距传感模块采用GP2D12现成模块，从模块中引出的三根线分别为Vo、GND、 Vcc。 Vo为模块的模拟电压输出信号。 注意：不要将电源线接反，否则可能烧坏器件。 * 5.6 系统硬件设计——模数转换模块 DCLK、/CS、DIN、DOUT :XPT2046的4根控制信号，由接线端子JP4引出。与单片机的接线关系为：DCLK——P1.0, /CS——P1.1, DIN——P1.2, DOUT——P1.3。 AIN3：外部模拟信号输入端，与红外测距传感模块的Vo相连。另外，AIN0输入电位器的电压值，AIN1输入热敏电阻的电压值， AIN2输入光敏电阻的电压值。 * 5.1 测距方法概述 5.2 红外测距任务 5.3 红外测距方案 5.4 红外测距传感器GP2D12 5.5 AD转换器XPT2046 5.6 系统硬件设计 5.7 系统软件设计 第五章.红外测距系统 * 5.1 测距方法概述——激光测距 激光测距基本原理：通过测量激光往返目标所需时间来确定目标距离，往返时间乘以光速即得到往返距离。 激光具有高方向性、单色性和高亮度等特点，这些对于判定目标方位、提高接受系统信噪比，保证测量精度都很关键。 优点：无接触远距离测量、速度快、精度高、量程大、抗光电干扰能力强。 缺点：大功率激光的安全问题，探测精度易受天气、污染等因素影响。 * 5.1 测距方法概述——微波雷达测距 微波:波长很短的无线电波，方向性很好，速度等于光速。 微波测距是利用波长为0.8~10cm的微波作为载波的电磁波测距方法。以微波为载波，经调制由主台发射、副台接收并转发回来，测定调制波的相位差，确定两点间距离的方法。 与激光、超声波相比，微波信号不但可以达到大的带宽从而提高分辨率，而且传播特性受环境因素影响小，非常适与在全天候以及工业环境中应用。 * 5.1 测距方法概述——微波雷达测距 雷达(无线电探测与定位的英文缩写)基本任务：探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方向、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机和显示器等部分组成。雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，乘以电磁波的传播速度，即可确定测定目