專(zhuān)利名稱(chēng)：基于ATmega128雙總線磁阻傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磁導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于ATmegal28雙總線磁阻傳感 器。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，磁導(dǎo)航是AGV車(chē)輛技術(shù)最成熟及最常用的一種導(dǎo)航方式，而地下埋設(shè) 電纜線的方式，路徑很難改變，而且埋線對(duì)地面的要求高，引導(dǎo)困難，需鋪設(shè)大量的電纜，成 本很高。采用普通線路進(jìn)行各子系統(tǒng)之間的信息交互時(shí)上位機(jī)的負(fù)擔(dān)較重，并且上位機(jī)網(wǎng) 絡(luò)的范圍相對(duì)較小，數(shù)據(jù)的傳輸速率低。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于
ATmegal28雙總線磁阻傳感器，它方便了軌跡的鋪設(shè)，提高了子系統(tǒng)的交互性，降低了上位
機(jī)的負(fù)擔(dān)，擴(kuò)大了上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)的范圍，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率，降低成本。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是基于ATmegal28雙總線磁阻傳
感器，包括磁場(chǎng)信息采集模塊、CAN總線通訊模塊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊、ATmega128型MCU ;
所述磁場(chǎng)信息采集模塊電路連接ATmegal28型MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳；CAN總線通訊模塊與
ATmegal28型MCU連接，用于通過(guò)CAN總線與其他磁阻傳感器的ATmegal28型MCU通訊；工
業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊與ATmegal28型MCU連接，用于ATmegal28型MCU綜合信息后與上位機(jī)
PLC之間數(shù)據(jù)傳輸。 所述磁場(chǎng)信息采集模塊包括置位復(fù)位電流帶電路、磁軌變量感應(yīng)電路、放大濾波 電路、信號(hào)增強(qiáng)電路；所述磁軌變量感應(yīng)電路由單軸磁傳感器和雙軸磁傳感器組成，其中各 軸均采用惠斯頓橋式電路配置組成；所述雙軸磁傳感器的2和4號(hào)針腳、12和5號(hào)針腳、單 軸磁傳感器的8和1號(hào)針腳均分別連接一放大濾波電路中的運(yùn)算放大器的同向輸入端和 反向輸入端；差分輸出電壓經(jīng)放大濾波電路處理后，最后分別通過(guò)一信號(hào)增強(qiáng)電路再送給 ATmegal28型MCU。所述信號(hào)增強(qiáng)電路由一高輸入阻抗，低輸出阻抗的電壓跟隨器構(gòu)成。 所述置位復(fù)位電流帶電路用于提高單軸和雙軸磁傳感器的信號(hào)靈敏度，由一四端 光電耦合裝置、一非門(mén)反相器、一 S/R電路串聯(lián)而成；所述S/R電路中IRF7105芯片的5、6、 7、8號(hào)管腳連接在一起，從該結(jié)點(diǎn)串聯(lián)一電容后接入磁阻傳感器雙軸部分，再?gòu)脑摻Y(jié)點(diǎn)串聯(lián) 另一電容后接入磁阻傳感器單軸部分。 所述ATmegal28型MCU上還設(shè)有JTAG接口 ，方便磁阻傳感器適應(yīng)不同的功能。 本實(shí)用新型的有益效果是它通過(guò)磁條導(dǎo)航的方式降低了成本，方便了軌跡的鋪 設(shè)；用CAN總線的方式實(shí)現(xiàn)磁導(dǎo)航系統(tǒng)中各磁阻傳感器的通信，提高了各磁阻傳感器的交 互性，降低了上位機(jī)的負(fù)擔(dān)；用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信，擴(kuò)大了上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)的范 圍，提高了數(shù)據(jù)的傳輸速率。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖， 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中磁場(chǎng)信息采集模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該基于ATmegal28雙總線磁阻傳感器，包括磁場(chǎng)信息采集模塊、CAN 總線通訊模塊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊、ATmegal28型MCU。所述磁場(chǎng)信息采集模塊電路連 接ATmegal28型MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳；CAN總線通訊模塊與ATmegal28型MCU連接，用于通 過(guò)CAN總線與其他磁阻傳感器的ATmegal28型MCU進(jìn)行信息共享；工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊與 ATmegal28型MCU連接，用于ATmegal28型MCU綜合信息后與上位機(jī)PLC之間數(shù)據(jù)傳輸。 如圖2所示，磁場(chǎng)信息采集模塊包括磁軌變量感應(yīng)電路、放大濾波電路、信號(hào)增強(qiáng) 電路。所述磁軌變量感應(yīng)電路由HMC1021型單軸磁傳感器和HMC1022型雙軸磁傳感器組 成，其中各軸均采用惠斯頓橋式電路配置組成。單軸(HMC1021Z)和雙軸(HMC1022)磁傳 感器，這類(lèi)磁阻傳感器按4元件惠斯頓電橋配置它將磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成差分輸出電壓，經(jīng)精密放 大器AMP04放大濾波后，送給ATmegal28型MCU進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。所述HMC1022型雙軸 磁傳感器的2和4號(hào)針腳、12和5號(hào)針腳、HMC1021型單軸磁傳感器的8和1號(hào)針腳均分 別連接一放大濾波電路中AMP04FS型運(yùn)算放大器的同向輸入端和反向輸入端；差分輸出電 壓經(jīng)放大濾波電路處理后，最后分別通過(guò)一用于增強(qiáng)信號(hào)的LM324AD型運(yùn)算放大器再送給 ATmegal28型MCU。 所述置位復(fù)位電流帶電路用于增強(qiáng)單軸磁傳感器和雙軸磁傳感器的信號(hào)靈敏度， 由一四端光電耦合裝置、一非門(mén)反相器、一 S/R電路串聯(lián)而成。所述S/R電路中IRF7105芯 片的5、6、7、8號(hào)管腳連接在一起，從該結(jié)點(diǎn)串聯(lián)一電容后接入磁阻傳感器雙軸部分，再?gòu)?該結(jié)點(diǎn)串聯(lián)另一電容后接入磁阻傳感器單軸部分。 磁軌變量感應(yīng)電路感應(yīng)磁軌變化，在置位復(fù)位電流帶電路增強(qiáng)靈敏度的輔助作用 下將磁通量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后通過(guò)放大濾波電路穩(wěn)定并放大所獲電信號(hào)，然后傳送 入ATmega 128型MCU。 ATmegal28型MCU采用CAN總線實(shí)現(xiàn)各磁阻傳感器之間的通信；通過(guò)擴(kuò)展CAN獨(dú) 立控制器和CAN報(bào)文收發(fā)器實(shí)現(xiàn)CAN總線的硬件設(shè)計(jì)。用CAN總線的方式實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的通 信，提高了子系統(tǒng)的交互性，降低了上位機(jī)的負(fù)擔(dān)。 ATmegal28型MCU采用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信；擴(kuò)展LANguage91C111實(shí) 現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)的接口，采用工業(yè)以太網(wǎng)總線方式，進(jìn)行數(shù)字通信，各磁阻傳感器信息以數(shù)字 量傳輸給上位機(jī)的PLC增強(qiáng)抗干擾能力，擴(kuò)大上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)的范圍，提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。 所述ATmegal28型MCU上還設(shè)有JTAG接口 ，方便磁阻傳感器適應(yīng)不同的功能。
權(quán)利要求基于ATmega128雙總線磁阻傳感器，其特征是包括磁場(chǎng)信息采集模塊、CAN總線通訊模塊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊、ATmega128型MCU；所述磁場(chǎng)信息采集模塊電路連接ATmega128型MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳；CAN總線通訊模塊與ATmega128型MCU連接，用于通過(guò)CAN總線與其他磁阻傳感器的ATmega128型MCU通訊；工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊與ATmega128型MCU連接，用于ATmega128型MCU綜合信息后與上位機(jī)PLC之間數(shù)據(jù)傳輸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ATmegal28雙總線磁阻傳感器，其特征是所述磁場(chǎng)信 息采集模塊包括置位復(fù)位電流帶電路、磁軌變量感應(yīng)電路、放大濾波電路、信號(hào)增強(qiáng)電路； 所述磁軌變量感應(yīng)電路由單軸磁傳感器和雙軸磁傳感器組成，其中各軸均采用惠斯頓橋式 電路配置組成；所述雙軸磁傳感器的2和4號(hào)針腳、12和5號(hào)針腳、單軸磁傳感器的8和1 號(hào)針腳均分別連接一放大濾波電路中運(yùn)算放大器的同向輸入端和反向輸入端；差分輸出電 壓經(jīng)放大濾波電路處理后，最后分別通過(guò)一信號(hào)增強(qiáng)電路再傳輸給ATmegal28型MCU ;所述 信號(hào)增強(qiáng)電路由一高輸入阻抗，低輸出阻抗的電壓跟隨器構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ATmegal28雙總線磁阻傳感器，其特征是所述置位復(fù) 位電流帶電路由一四端光電耦合裝置、一非門(mén)反相器、一 S/R電路串聯(lián)而成；所述S/R電路 中IRF7105芯片的5、6、7、8號(hào)管腳連接在一起，從該結(jié)點(diǎn)串聯(lián)一電容后接入磁阻傳感器雙 軸部分，再?gòu)脑摻Y(jié)點(diǎn)串聯(lián)另一電容后接入磁阻傳感器單軸部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于ATmegal28雙總線磁阻傳感器，其特征是所 述ATmegal28型MCU上還設(shè)有JTAG接口 。
專(zhuān)利摘要一種基于ATmega128雙總線磁阻傳感器，解決原有磁導(dǎo)航技術(shù)埋線對(duì)地面的要求高，成本很高，上位機(jī)的負(fù)擔(dān)較重，并且上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)的范圍相對(duì)較小，數(shù)據(jù)的傳輸速率低的問(wèn)題。它包括磁場(chǎng)信息采集模塊、CAN總線通訊模塊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊、ATmega128型MCU，磁場(chǎng)信息采集模塊包括有一用于提高靈敏度的置位復(fù)位電流帶電路。所述磁場(chǎng)信息采集模塊電路連接ATmega128型MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳CAN總線通訊模塊與ATmega128型MCU連接，用于通過(guò)CAN總線與其他磁阻傳感器的ATmega128型MCU通訊；工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊與ATmega128型MCU連接，用于ATmega128型MCU綜合信息后與上位機(jī)PLC之間數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號(hào)G01R33/09GK201514472SQ200920239010
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者劉景浩, 張樂(lè)貢, 徐繼文, 王德建, 耿金碧, 葛培 申請(qǐng)人:山東碧通通信技術(shù)有限公司