内容介绍

【一：项目创意、方向选择】

目前压力、位移和电机控制是现代工业自动化和机械制造中的核心技术之一。压力与位移控制系统在制造业中可应用于装配、测试、加工等多个环节，而电机控制则是实现这些自动化过程的关键。

参加电子森林举办的这次活动，本人的创意方案是基于ADI公司的ADS8341四路的AD芯片，设计一款两路压力、两路位移的AD模块，同时根据压力和位移的数据控制电机的运行速度，实现稳压的效果，并实现压力、位移的过载保护功能。

【二：压力与位移控制系统】

系统框图如下：

压力与位移控制系统主要由HMI（人机界面）、STM32单片机（可编程逻辑控制器）和伺服系统组成。通过HMI设置压力和位移参数，STM32单片机进行逻辑控制和数据处理，伺服系统则根据指令实现精确的运动控制。

压力控制：根据产品对力的需求，通过HMI设置相应的压装力，STM32单片机接收信号后控制伺服系统运动。压力传感器实时采集压力数据并反馈给单片机，单片机通过对比实际压力与设定压力来精准控制伺服缸的运动，实现力的精确控制。

位移控制：通过HMI设置位移数据，主控根据传感器反馈的位置信息调整伺服系统的运动，确保加载机构能够精准地移动到指定位置，计划使用位移传感器（或者编码器进行位移计数）。

限位电路：采用接近开关或者是霍尔接近开关对电机运行进行限制，加强电机运行的可靠性。

PC通讯：采用STM32h7系列的串口功能，与上位机软件进行通讯，用户可以远程的监测电机的运行状态。

ADS8341是一款由Burr Brown（现为德州仪器TI的一部分）推出的16位模数转换器（ADC），具有高性能和低功耗的特点。它广泛应用于需要高精度模拟信号转换为数字信号的场合，特别是在嵌入式系统、数据采集系统以及精密测量仪器中。以下是ADS8341的主要应用特点和应用场景：

高精度：ADS8341提供16位分辨率，能够捕捉非常细微的模拟信号变化，适用于需要高精度的应用场合。

低功耗：该转换器设计有低功耗模式，有助于延长电池供电设备的使用时间。

多通道输入：ADS8341支持4个模拟输入通道（CH0～CH3），可以配置为单通道输入或差分输入模式，满足不同应用场景的需求。

串行接口：采用串行接口进行通信，降低了系统开发的复杂性和成本，同时SSOP-16的小体积封装适合微型设备使用。

高速转换：在外部时钟频率达到最高时，ADS8341的转换速度可达100 ksps（千次采样每秒），适用于需要快速数据采集的应用。

ADS8341作为一款高性能、低功耗的16位模数转换器，在嵌入式系统、数据采集系统以及精密测量仪器等领域具有广泛的应用前景。随着物联网、智能制造等技术的不断发展，ADS8341等高精度ADC的需求将不断增长。

AD620是一款低成本、高精度仪表放大器，其特性和应用广泛。

高精度：AD620具有高精度特性，最大非线性度仅为40 ppm（百万分之一），非常适合对精度要求较高的应用。

低失调电压和低失调漂移：AD620具有低失调电压（最大50 μV）和低失调漂移（最大0.6 μV/°C），这有助于在温度变化时保持稳定的输出。

低噪声：在1 kHz时，AD620具有9 nV/√Hz的低输入电压噪声，在0.1 Hz至10 Hz频带内的噪声峰峰值为0.28 μV，这使得它非常适合需要低噪声性能的应用。

低功耗：AD620的最大电源电流仅为1.3 mA，因此非常适合电池供电的便携式（或远程）应用。

易于设置增益：AD620仅需要一个外部电阻来设置增益，增益范围从1到10000，这使得电路设计更加灵活和简单。

宽电源电压范围：AD620的电源电压范围很宽，从±2.3 V到±18 V，这使其能够适应不同的电源环境。

低输入偏置电流：由于其输入级采用Superβeta处理，AD620可以实现最大1.0 nA的低输入偏置电流，这对于需要高阻抗输入的应用非常重要。

一直都在参加电子森林的活动，参加活动的同时，可以提高自己的专业技能，也能认识更多的朋友，一起交流、一起学习。