轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ可以通过单片机控制芯片C8051F500-1Q设置其片选CS使其在上电后保持选通状态，方便系统实时检测电机转子的位置和转速。轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ对地址和数据的写入以及对数据的读取有着严格的时序要求，系统中芯片外接8.192MHz的晶振。单片机控制芯片C8051F500-1Q的I/O 口来控制轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ的A0、A1引脚，选择其工作模式。可以根据实际的工作要求，来设置合适的转角分辨率以及绝对位置信息、错误信息。系统软件流程图如图3所示。
[0027]轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ需要一个外部复位信号使其复位引脚RESET输入保持低电平，直到电源引脚VDD达到规定的工作电压范围4.5 V至5.5 V以内。在电源引脚VDD处于规定的范围内之后，复位引脚RESET必须保持低电平至少10 μ S。对AD2S1210BSTZ施加一个复位信号RESET，将把输出位置初始化为0x000值，并导致AD2S1210 BSTZ指示LOS (LOT和DOS引脚拉低)。所以在轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ初始化前需要对其进行软件复位。
[0028]轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ可以工作在两种模式:配置模式和正常模式。配置模式用来编程寄存器，设定激励频率、分辨率，故障检测预置和读取故障寄存器里的信息。两种模式下都可以通过串口或者并口读取轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ位置和速度数据。两种模式的选择和两种数据的分别读取都可以通过单片机控制芯片C8051F500-1QC8051F500的I/O 口来控制轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ的引脚A0、A1的值来实现。
[0029]轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ对地址和数据的写入以及对数据的读取有十分严格的时序要求，本系统中芯片外接11.0592MHz的晶振。当要从轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ中读取位置或速度数据时，首先要将AD2S1210 BSTZ引脚SAMPLE的一个下降沿把数据从位置和速度积分器中送到寄存器中再更新故障寄存器，并且要保持低270 ns来保证数据的正确锁存，在SAMPLE由高电平到低电平后770 ns才能通过置低读写RD信号来读取相应的寄存器的数据。
[0030]经单片机控制芯片C8051F500-1Q采集轴角信号数据在某些特殊场所需要远距离传输以满足工业控制的应用，因此在实际应用时将串行数据SYNC，通过RS485传输芯片ADM4853ARZ转换为RS-485电平差分信号，如图4所示。客户端计算机通过RS-485转RS-232接口，通过上位机软件进行角度显示。
该模块电路，使用金属外壳封装形式，将器件包围起来，在并提供金属屏蔽外壳接地，其对各种通过电磁感应引起干扰非常有效，满足较复杂工作环境要求。
[0031]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种小型化的单通道R/D轴角转换电路，其特征是，包括轴角转换芯片AD2S1210BSTZ、单片机控制芯片C8051F500-1Q、四路差分总线接收器和RS485电平转换芯片ADM4853ARZ ； 采用单片机控制芯片C8051F500控制轴角转换芯片AD2S1210BSTZ的工作时序，并将数据通过四路差分总线接收器以及RS485电平转换芯片ADM4853ARZ输出。2.根据权利要求1所述的小型化的单通道R/D轴角转换电路，其特征是，还包括一功率放大芯片TCA0372DW2G，对轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ输出的激励正弦信号进行电流放大。3.根据权利要求1所述的小型化的单通道R/D轴角转换电路，其特征是，轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ中的转换器跟踪旋转变压器的轴角Θ，产生一个输出角度Φ并取回与输入的设定角度相比较。4.根据权利要求3所述的小型化的单通道R/D轴角转换电路，其特征是，如果转换器产生的输出角度正确地跟踪了输入角度，经内部闭环系统控制后使得两个角度差趋向于O。5.根据权利要求1所述的小型化的单通道R/D轴角转换电路，其特征是，通过单片机控制芯片C8051F500-1Q设置轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ片选CS使其上电后保持选通状??τ O6.根据权利要求1或5所述的小型化的单通道R/D轴角转换电路，其特征是，轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ的工作模式包括:配置模式和正常模式； 通过单片机控制芯片C8051F500-1Q的I/O 口控制选择轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ的工作模式，通过串口或者并口读取出旋转变压器的位置和速度数据。7.根据权利要求1或5所述的小型化的单通道R/D轴角转换电路，其特征是，从轴角转换芯片AD2S1210 BSTZ中读取位置或速度数据时，首先在SAMPLE的一个下降沿时把数据从位置或速度积分器中送到寄存器中，并更新故障寄存器，保持低电平270 ns使数据锁存；在SAMPLE由高电平到低电平后770 ns再通过置低读写信号读取相应的寄存器的数据。
【专利摘要】本发明公开了小型化的单通道R/D轴角转换电路，包括轴角转换芯片AD2S1210？BSTZ、单片机控制芯片C8051F500-IQ、四路差分总线接收器和RS485电平转换芯片ADM4853ARZ；采用单片机控制芯片C8051F500控制轴角转换芯片AD2S1210BSTZ的工作时序，并将数据通过四路差分总线接收器以及RS485电平转换芯片ADM4853ARZ输出。本发明采用通用元器件设计，成本低，易于实施，使用灵活；采用单片机为核心，软件实现AD2S1210轴角转换器参数调整，工作效率高，成本低，并提供RS485输出接口，满足工业控制需要。
【IPC分类】G01D5/14
【公开号】CN105043421
【申请号】CN201510488106
【发明人】杨侃, 张浩然
【申请人】中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月11日