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      花都升降机出租, 南沙升降机出租,白云升降机出租    气密性测试仪检测系统的电容检测方法?    电容检测模块采用 PCap02 芯片实现信号采集和处理,该芯片由 STM32 微控制器进行控制,控制PCap02 芯片的工作流程: 为了使得芯片正常工作,微控制器的软件程序需实现与 PCap02 芯片通讯、对芯片进行初始化操作、控制芯片测量电容、读取测量结果。  
 

 
     (1)微控制器与 PCap02 芯片的通讯与控制: STM32 微控制器与 PCap02 芯片通过 SPI 进行通讯,PCap02 芯片作为从机,STM32 微控制器作为主机。SPI 是一种高速全双工同步的通讯总线,其包含四条信号线,分别是 SS 片选信号线、SCK 时钟信号线、MOSI 主机输出从机输入线、MISO 主线输入从机输出线。根据 SPI 的时钟极性和时钟相位的不同,分为四种SPI 模式。PCap02 芯片规定其 SPI 通讯的时钟极性为 0,时钟相位为 1,故必须将微控制器设置成与芯片相同的 SPI 模式。 PCap02 芯片有两种格式的操作码,分别为 8 位操作码和 24 位操作码,微控制器需按照该操作码的规则发送控制命令。
 

    (2)PCap02 芯片的初始化 : 在开始电容检测前,必须对 PCap02 芯片做初始化设置。芯片初始化流程: 芯片上电复位进行通讯测试,将任意八位数据写入 SRAM 的任意地址。接着,从相同地址读取数据,判断读出和写入的数据是否完全一致,如果数据不一致,则表明芯片通讯失败,需要检查和改正硬件或软件上的错误;如果读写数据相同,则表示通讯线路和 SRAM 均正常工作,通讯测试成功。再次执行复位命令,将完整的固件程序写入 SRAM。根据测量要求,把相应的配置参数发送到配置寄存器中。芯片初始化完毕,准备好进行测量。 一般来说,选择官方的标准固件写入 SRAM,固件提供了数字信号处理 DSP模块的软件程序,DSP 模块按照程序设定处理 CDC 和 RDC 模块测量的数据,将经过补偿的电容比值和电阻比值写入结果寄存器中。 PCap02 芯片提供 78个写寄存器,其中 51 个配置寄存器用于设置 CDC、RDC、DSP、时钟、接口等系统硬件,27 个参数寄存器给 DSP 提供参数。配置寄存器中的值,需按照实际测量要求自行设置,参数寄存器的值由固件设定,基本不需要改动。51 个配置寄存器可以分为三类,引脚时钟等系统硬件设置、CDC 电容测量参数设置和 RDC 电阻测量参数配置。根据测漏系统硬件及测量要求,主要进行如下配置,寄存器 3 中时钟设为 50kHz 内部晶振;寄存器 10 中 CDC 的参考电容设为外部参考电容、传感器连接方式设为单一传感器接地;寄存器 12 中设置 PC0、PC1、PC2 引脚使能;寄存器 23 中放电时间、寄存器 25 中预充电时间、寄存器 27中满额充电时间均为系统时钟的倍数;寄存器 34 中 RDC 的参考电阻设为外部参考电阻,其余配置不再赘述。寄存器 77 中仅有 1 位数据,该位称为 RunBit,用于使能和禁用测量前端和 DSP,每次修改配置寄存器前,必须将 RunBit 清 0,所有配置寄存器修改完毕后,再将 RunBit 设为 1,芯片才能够正常工作。



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    (3)PCap02 芯片的测量与结果:  PCap02 芯片初始化完成后,已经准备好可以进行测量了。首先 STM32 微控制器发送部分复位命令 0x8A,部分复位仅复位测量前端和 DSP 模块,不会改变SRAM 和寄存器中的数据。接着发送开始电容测量命令 0x8C,CDC 和 DSP 模块开始工作,微控制器等待 INTN 引脚的中断信号,收到低电平的中断信号表明测量处理后的数据已经保存到寄存器中,读取结果寄存器中的数据。 结果寄存器共有 12 个,其中的内容与形式由固件程序制定,官方标准固件设定结果寄存器中的数据形式为测量电容与参考电容的比值。每个寄存器对应相应引脚上外接的电容,结果寄存器 1 到 7 的数据为引脚 PC1 到 PC7 上接的电容与参考电容之比,结果寄存器 10 和 11 的数据为引脚 PT0 和 PT1 上接的热电阻与参考电阻之比。结果数据均为 24 位数值,其中 3 位表示整数部分,21 位表示小数部组成,将 24 位数值乘以-21210   ,就得到了比值的大小。 根据测量系统的电路设计,电容式差压传感器的两个引脚分别接在 PC1 和PC2 上,PC0 外接 100pF 的参考电容 C0。因此读取结果寄存器 1 和 2 中的数据,分别表示1 0C/ C 和20C/ C ,做差得到0C/ C ,即为电容差与参考电容的比值,参考电容为 100pF,由此可以求得电容差的大小。芯片 PT0 引脚连接了 PT1000 温度传感器,参考电阻 1000 欧,热电阻与参考电阻的比值从寄存器 10 中读出,形式与电容测量类似。 



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