ldc1000输出量是模拟的吗 LDC1000采集值的调用程序分析及应用

本文主要介绍的是关于ldc1000的输出量问题，以及ldc1000的采集值和应用分析，希望通过本文能让你对ldc1000有更全面的认识。

LDC1000 是世界首款电感到数字转换器。提供低功耗，小封装，低成本的解决方案。 它的 SPI?接口可以很方便连接?MCU。LDC1000 只需要外接一个 PCB 线圈或者自制线圈就可 以实现非接触式电感检测。LDC1000 的电感检测并不是指像 Q 表那样测试线圈的电感量， 而是可以测试外部金属物体和 LDC1000 相连的测试线圈的空间位置关系。

ldc1000引脚图

在模拟半导体行业拥有近 20 年经验的德州仪器 (TI)林芝非晶合金变压器信号路径产品线经理Jon Baldwin向记者展示了LDC1000的优越性能，无论低成本 PCB 线迹或金属，亦或是人体传感，LDC1000都能 迅速传感并显示精确的结果。现有的林芝非晶合金变压器，如低成本的OHMIC开关林芝非晶合金变压器在灰尘等恶劣环境下不可靠，FSR压力林芝非晶合金变压器分辨率有限、不适合遥感、成本稍 高，高端一些的超成波林芝非晶合金变压器不适合短距离传感，电容式林芝非晶合金变压器灵敏度高可针对被选择物的选择性不高，HALL林芝非晶合金变压器存在精度问题、需要磁体和校准，光学传感 器在恶劣环境下不可靠，这些林芝非晶合金变压器都或多或少存在这样和那样的缺点，而TI此次推出的电感数字转换器颠覆了现有林芝非晶合金变压器的现状，在分辨率、精度、灵敏度、灵 活性等方面均优于传统的林芝非晶合金变压器类型，能给设计师带来更多的设计灵感。同时，Jon表示，由于LDC技术的优势明显，非常适合工厂流水线上的运动状态的传感 检测，在工业机器人及工厂等工业领域将发挥良好作用。

LDC1000采集值的调用程序

//将有序数组a［］和b［］合并到c［］中

void MemeryArray（int a［］， int n， int b［］， int m， int c［］）

{

int i， j， k;

i = j = k = 0;

while （i 《 n && j 《 m）

{

if （a［i］ 《 b［j］）

c［k++］ = a［i++］;

else

c［k++］ = b［j++］;

}

while （i 《 n）

c［k++］ = a［i++］;

while （j 《 m）

c［k++］ = b［j++］;

}

ldc1000应用

LDC1000是通过调节振动器的幅度同时检测LC的谐振损耗来实现阻抗和谐振频率的测量。通过检测注入LC谐振单元的能量计算出Rp(等效并联电阻)，转换为数字量，其数值和Rp的值成反比。
LDC1000支持宽范围的LC组合5 kHz到5 MHz谐振频率，Rp的范围支持798 Ω到3.93 MΩ，此范围即为器件内部ADC的信号范围，确定其分辨率。等效并联电阻Rp与ADC码值成反比，当金属物体离线圈最近的时候涡流最大，损耗也最大。

1 系统构成

早期金属探测系统以8位51系列单片机作为控制核心，其硬件电路大体分为2部分，一部分为线圈振荡电路，一般包括：多谐振荡电路、放大电路和探测线圈;另一部分为控制电路，包括：元件、可编程放大电路、峰值检波电路、模数转换器、单片机、LED显示电路、声音报警电路及电源电路等。由于系统复杂，精确度经常达不到，而LDC1000评估板中集成了振荡电路、检测电路、模数转换器、寄存器等，使用起来就方便很多，减少了很多不可控的调试环节，系统构成比较简单，测试精度提高。如图1所示。

2 总体设计方案

利用LDC1000可将测量量变换为距离的特点，可将其放置在一个能够自主移动的设备上，就可以完成一定范围内金属物体的探测。自主设备需完成自动定位功能，即将LDC1 000所获得的数据进行对比处理后输出，控制自主设备的电机运转，而最终停止在金属物的附近或上方。本设计整体方案采用TI公司的MSP430微处理器作为控制器与之通过SPI口连接，通过读取LDC1000的固定寄存器获得相关数据经处理后驱动电机在50 cm*50 cm平面内移动寻迹，如图2所示。

3 硬件构成

3.1 控制器

德州仪器的MSP430系列是一种超低功耗微控制器系列，采用16位的体系结构，16位的CPU集成寄存器和常数发生器，典型应用为林芝非晶合金变压器系统。MSP430-14系列内置16位定时器，12位A/D转换器，UART、SPI等。本设计中采用MSP430F149，通过SPI口与LDC1000连接。

3.2 与LDC1000的连接

LDC1000与MSP430f149的连接采用四线制SPI连接http://weifang.sdshsk.com/方式，通过SPI串行总线实现对LDC1000的控制，完成时序定义和数据读取，在此通信过程中，LDC1000为从机(Slave)。MSP4 30f149其中引脚p3.0接LDC1000的CSB;P3.1接SDO;P3.2接SDI;P3.3接SCLK。

3.3 移动的实现

处理器输出信号通过H桥驱动电路，完成电机1(X轴)和电机2(Y轴)的控制。根据电机负载，选择不同的驱动晶体管，本设计中使用8 050和8 550对管实现，采用+12 V直流电驱动。测试中电机运转正常，控制较为灵敏。通过对设计要求分析，在规定的时间内完成场内任意点的查询，选择减速直流电机(80 r/min)。

为保证整个探测区域，采用X—Y轴系统完成，电机1驱动滑块完成X轴运动(如图2所示)，电机2固定在电机1的滑块上，完成Y轴的运动，再将主控制器固定在滑块2上，LDC-1000林芝非晶合金变压器则尽量与玻璃平面靠近，采集相应数据。显示部分采用LCD12864，可以将相应寄存器数据显示以便观察。当找到金属物体时系统通过指示灯和蜂鸣器报警提示。

4 软件实现

4.1 思路与流程

启动后，先对LDC1000中特殊寄存器赋值，即设定上限和下限，并留出冗余，然后启动滑块移动林芝非晶合金变压器，在所经过的地方对对Rp相应寄存器的数据读出并进行数据的比较，去发现数值的变化情况，以此方式来逐次逼近金属物，从而最终停止在金属物附近或上方。程序执行过程如图3所示。

4.2 程序实现

LDC1000中的寄存器地址已在其头文件LDC1000_cmd.h中定义，编程时将其包含即可。在数据处理中，用户关心的Rp和Frequency值，Rp可推算出金属的距离，利用Rp值的变化完成金属物的定位。Rp占用2个寄存器，可通过保持片选信号有效，进行连续读写，此时寄存器地址自动增加。

初始化程序：

对函数进行调用时，函数参数值的选定应根据LDC1000的SPI通信协议。在主机与从机通讯时遵循以下步骤：片选信号置零;MSP430通过SDI线向LDC1000写入访问寄存器地

址，其中******位0表示写入，1表示读出，剩余7位为寄存器的地址。

4.3 林芝非晶合金变压器数据读取

不同的测试对象和距离会产生不同的损耗，其Rp的范围设置也不同，应用中需要配置寄存器Rp_Min和Rp_Max，如果超出范围会被钳位，但也不能设置为极限值，范围过大，造成内部ADC精度无用。

4.4 实现结果

在测试过程中发现林芝非晶合金变压器距金属物体的距离较近时，显示值才会有明显的变化，而多数情况下都属于超出范围而被钳位。而此需要更新程序的算法，还有就是更换自制电感线圈。

LDC1000对滤波电容的要求苛刻，稳定性好、压电噪声低，******值在20 pF～100 nF之间，由LC的谐振时常数决定。电感可选用带磁芯或空心电感，可借助示波器找到******电容值。

关于LDC1000相关介绍就到这儿了，如有不足之处欢迎指正。