脉冲信号的丢掉往往是形成差错的主要因素，特别是对一些非电信号的检测，比如说位移量转化为脉冲信号，而准确的丈量位移然后准确的转化为脉冲数据就显得尤为重要，现阶段商场上有许多一同能够直接将脉冲数据转化为位移、速度等物理量，如数字显现器，但很少有将位移量转化为脉冲信号的，因而，咱们能够规划一种能够直接将位移量转化为脉冲数据的，而且能够经过显现器显现的丈量电路，这将给咱们丈量带来许多便当。
1 AT89S52数据收集目标剖析
常见的数据收集体系提出选用上位机和下位机两层结构形式。下位常选用单片机完结前端的多路数据收集，上位机则通常用PC机或工控机来完成体系的操控和相关的数据处理机成果显现。有线常用RS-232或RS-485通信协议等，其上能够运转地址或数据等不同的信号类型，之间选用分时或编码的办法加以区别。
因为选用主从双MCU体系，所以这部分问题的中心在于挑选什么芯片。规划要求采样八通道，精度为4位，因而能够选用8位的ADC芯片，选用RS-232串口，因为RS-232性价比高，在短距离传输安稳等长处，在本规划中完全能够满意要求。
2 整体规划方案
如图1是数据收集体系原理框图，它由传感器、A/D转化电路、单片机及驱动操控构成。各部分模块的效果如下：
1)被测物理量：位移改变量;
2)位移传感器：将丈量到的物理量经过特别电路转变为模仿信号量，再经过传感器电路中的输出体系输出模仿信号。这儿选用光栅尺位移传感器，其基本要求如下：
量程：0～300 mm;
传感器灵敏度：200次/mm;
传感器分辨率：5μm;
传感器信号输出频率：1000 Hz;
3)外表扩大器电路：对弱小的检测比较困难的模仿信号经过扩大电路进行不失真扩大，确保能够与模数转化电路有用的衔接，一起确保模数信号的转化精度;
4)被测电量电路：本电路规划选用0～5 V之间的直流模仿电压作为一路输入信号;
5)A/D转化器：将模仿信号经过转化电路转化成数字信号，输出信号为数字信号。
6)AT89S52单片机：此单片机具有小型计算机功用，功用很高但功耗却很低，是一种高性价比的8位微操控器，它是整个脉冲数据收集电路的中心组成部分。
3 数据收集电路的规划
当时所运用的光栅尺位移传感器量程为300 mm，精度为5μm，即光栅尺传感器检测到一个脉冲位移的改变量为5μm，脉冲数据收集就是指光栅传感器与它待测显现仪器数字显现表经过串口衔接，当光栅尺位移传感器的位移产生改变时就会产生脉冲信号，信号经过数显器内脉冲信号转化电路就能够将光栅尺位移改变准确地显现，脉冲信号经过信号线并联，一路输出给数显器进行读数显现。另一路脉冲信号运用串口衔接上位机，经过上位机程序中进行剖析、处理，脉冲收集体系是归纳计算机、机床设备还有专用丈量仪器等彼此结合灵活运用及用户自定义功用的丈量体系，此体系可完成脉冲数据的显现、位移巨细显现、脉冲与位移之间的转化等功用，可经过USB、串口等接入个人计算机。
3.1 电平转化电路规划
如图2电源电平转化电路是专门为RS232规划的电源电平转化芯片电路。因为RS-232的逻辑低电平0电平规定为+5～+15 V，逻辑高电平1电平规定为-15～5 V，因而在与TTL电路衔接时有必要经过凹凸电平之间的转化。凹凸电平之间的电平转化办法有许多，此电路直接选用电平转化芯片，此转化芯片的长处是：在电路中占地空间比较小，不需求独自规划电平转化电路，而且与其他电路衔接起来十分便利，还有此芯片已做得十分老练，作业安稳牢靠，具有极好的抗干扰抗静电才干。
3.2 模仿信号整形、滤波、扩大电路
如图3模仿信号整形扩大电路选用74HTC14芯片，此芯片有两个D触发器，PR端为预置端，CLR端为清零端，CP端为时钟输入端。此电路具有施密特触发器的长处：1)波形改换功用，可将三角波、正弦波等变成矩形波;2)脉冲波整形功用，在数字体系中，矩形脉冲在传输中常常产生波形畸变，呈现上升沿和下降沿不抱负的状况，可用施密特触发器整形后，取得较抱负的矩形脉冲;3)脉冲鉴幅功用，起伏不同、不规则的脉冲信号施加到施密特触发器的输入端时，能挑选起伏大于欲设值的脉冲信号进行输出。
此模仿信号整形电路的规划完成了6路施密特触法反相扩大器功用，将体系缓慢改变的输入信号转化成了明晰、安稳、无颤动的输出信号，有用的进步了LED显现脉冲数据的准确性。
3.3 USB转串口通讯电路规划
该转化电路选用CH341A类型的USB总线转化芯片，该芯片具有28个管脚，作业状况有2种，一种作业状况是同步串口形式，另一种是异步串口形式。当作业在同步串口形式时有必要使芯片23管脚SDA接地或许接低电平，因为此引脚为功用装备输入引脚，内部具有上拉电阻约束电位;16管脚DSR具有复位(RST)功用;18管脚DCD具有时钟信号(SCK)功用;20管脚DTR具有数据输出(MOSI)功用;22管脚SLP具有数据输入(MI SO)功用。而当该芯片作业在异步串口形式时有必要使23管脚SDA悬空，此刻5管脚TXD为串行数据发送端，6管脚RXD为串行数据接纳端，一起27引脚在低电平有用时该芯片才干发送接纳数据;26管脚TNOW为串口发送数据正在进行的状况指示功用，高电平有用，在半双工串口办法下，该引脚可用于串口数据接纳发送切换状况。在以上两种作业形式中，10引脚UD+和11引脚UD-与USB端口相对应接，13引脚XI、14引脚XO别离接晶振和振动电容，9引脚V3为直流电源电压挑选端，电源电压为5 V时，该引脚需求接一个0.47μF的极性电容和0.1μF、0.01μF的%&&&&&%接地。其它信号线引脚根据电路功用需求选用，不需求时都能够悬空。
该转化电路主要是为处理当时计算机串行通讯接口只要USB，难以满意旧类型设备或某些单片机要求RS232通讯的问题，故选用CH341A与MAX223%&&&&&%芯片构建规范9线RS232/USB通用接口转化器，该转化器功耗很小，由USB端口供给电源，而且在上位机驱动程序的操控下无需二次编程开发即可运用，RS232/USB转化器通讯测验如图5所示。
3.4 AT89S52中心操控电路规划
如图6所示，选用AT89S52与两个74HC573锁存器传输信息运用，AT89S52具有低功耗、高功用、8K字节的Flash及32位I/O口线、全双工串行通信口等长处。其间U10锁存器做位选功用，U9锁存器做段选功用，这样就能够有用扩展AT89S52单片机P2的I/O端口，使程序操控信息与脉冲数据信息在传输过程中能够十分有用的操控，这为多路脉冲数据的收集供给了重要的根底。
4 定论
此脉冲数据收集体系的规划能很好地处理位移改变十分缓慢但又不方便用仪器丈量的设备，能够将缓慢改变的位移量经过脉冲数据来显现，这就给电机的准确进给量供给了有用的根据，能够经过编程上位机程序来进行主动进给量，也能够经过手动单个脉冲的进给，这将十分有用地进步丈量精度和加工精度。
