低成本单片机角度测试系统：自整角机数字化设计

本文主要探讨了"基于单片机的角度测试系统"的研究，由作者韩金利，来自武汉理工大学信息工程学院。该研究旨在介绍自整角机角度测试的基本原理，并提出一种经济高效的解决方案。自整角机作为一种机械角转电信号的关键设备，因其稳定性与快速转换性能，在导航装备中占据重要地位。传统的硬件模拟方法逐渐被数字化电路和微处理器所取代，以提升精度和降低成本。 文章的核心设计采用了C8051F064单片机作为核心控制芯片，这款单片机拥有两个独立的16位A/D转换模块，能实现高达1M/s的转换速度，同时配备有64K的Flash存储器和SPI、UART0等多种串行接口，使得数据处理和通信更加便捷。设计中，C8051F064负责将角度信号转换为数字信号，并进行简单的滤波处理。通过分区间编码技术，将角度信号转化为数字表示，随后通过串口传输至上位机。 上位机作为系统的接收端，利用其丰富的硬件资源，如高级图形界面和仪表显示功能，可以实时显示角度信号的波形，方便工程技术人员分析被测设备的角度信息，为故障检测和系统设计提供精确的数据支持。与市场上的专用模块检测方法相比，这种基于A/D转换的方法显著降低了成本，每片自整角机轴角检测模块的价格可以降低至几百元。 文章的第一部分概述了角度位置控制装置在导航设备中的重要性以及数字化趋势，强调了对角度信号测量在电子设备故障诊断中的关键作用。第二部分深入解析了自整角机的工作原理及其输出特性，重点介绍了所选4SLFA型力矩式自整角机的特点和在测试系统中的应用。 这篇论文不仅介绍了基于单片机的角度测试系统的具体实现，还探讨了其在实际应用中的优势和潜在价值，对于推动角度测量技术向低成本、高效率方向发展具有重要意义。