feng_matrix 发表于 2009-5-18 13:33:40

AVR32微型高精度气压/高度计

首先此模块的目地是：MPX4115＋24位ADC在四轴绝对高度的应用试验
注意此模块仅仅是个原型，但可单独使用，自带背光液晶屏，接9V电池即可工作
功能单一，就是实施采样MPX4115，并在液晶屏幕上显示气压及相对应海拔高度
此版电路成熟可靠后，可移植到四轴控制板中，软硬件计划全部开源，欢迎参与
虚心接受各位大侠拍砖！

器件选择：AVR32B064/256 + MPX4115 + AD7746 + LCD12864
考虑到24位精度的ADC对电源供应要求极高，故电源方案采用多级稳压：

1.   VBAT（9V）经过线性7806稳压至6V
2.   6V经117稳压3.3V供AVR32B064使用
3.   6V经REF195稳至5V供MPX4115及AD7746，注意此处REF195不是作为基准电压源使用，而是电源供应模块，REF195是基准源中较强的30mA输出电流能力。
4.   AD7746参考电压源使用外部独立参考源MAX6126

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_15/ourdev_445779.JPG
(原文件名:PRO1.JPG)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_15/ourdev_445780.JPG
(原文件名:PRO2.JPG)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_15/ourdev_445781.JPG
(原文件名:POWER.JPG)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_15/ourdev_445782.JPG
(原文件名:AD7746.JPG)

feng_matrix 发表于 2009-5-18 13:42:01

为保证模拟采样部分电路有足够屏蔽，PCB采用4层板，面积40mm×40mm
LCD选择与傻孩子/火腿版Snail Touch相同的LCD12864，LCD子板直接平行焊在主板上
PCB设计：xj_1232005


http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_15/ourdev_445785.JPG
(原文件名:PCB.JPG)

pitolan 发表于 2009-5-18 14:09:47

feng_matrix

溫度呢?要計算高度﹐壓力和溫度都是需要的吧? 我沒有深入研究﹐但是我看到不少的文檔都有提到這兩個數據才能換算出海拔高度的。

feng_matrix 发表于 2009-5-18 14:25:05

高级版IMU设计对温度已有统一考虑，现在暂时不提

bluemidi 发表于 2009-5-18 15:19:27

不知道这个高度计可以做到多少分辨率？

feng_matrix 发表于 2009-5-18 15:47:32

不加运放直接用4位电压表量MPX4115，上下3米高度可跳动二进制一个字
用24位ADC即便有效精度按20位计算，估计可以到分米级别
当然最终结果要ADC程序写好后才能知道

xj_1232005 发表于 2009-5-18 16:59:04

我顶

zy_sh_npk 发表于 2009-5-18 17:47:29

为什么要用AD7746呢？AD7793不是更便宜，内置参考，而且增益可编程的。

wistop 发表于 2009-5-18 18:01:56

好东西，留个爪印

feng_matrix 发表于 2009-5-18 18:42:35

【7楼】 zy_sh_npk

因为有申请好的样片，呵呵！

feng_matrix 发表于 2009-5-18 18:49:00

打样照片来也，MPX4115暂时没插，程序也未调试好

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_15/ourdev_445843.JPG
(原文件名:IMG_2064.JPG)

bstvshi 发表于 2009-5-18 21:31:58

TO: feng_matrix 悟
强人啊！我也在上海 能否给你拎包啊！心里话不怕丢面子！

modelfly 发表于 2009-5-18 21:53:39

楼主，4层板打样大概多少钱啊

xj_1232005 发表于 2009-5-18 22:51:53

【12楼】 modelfly

4层板打样大概多少钱啊
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根据我以前打板的经验。四层板，象这么大的,数量如果做5~10块。大概要600~700元（深圳嘉立创和昆山的一些厂家）。如果找深圳金百泽或是兴森快捷等厂家价格应该是1000~1600.
不知有没有更便宜的厂家。欢迎提供相应信息。如果能有更便宜，质量也经得起考验，也是ourdev广大diy爱好者的福音。最近听说深圳嘉立创还要调低价格。不知是不是真的？如果价格能更有竞争力，当然最好了。呵呵。如果真调低了，是不是请袁工也告知一声呢。

lixupeng 发表于 2011-4-6 22:23:09

mark！！！

lxw2087290 发表于 2011-4-24 19:47:56

mark

Azuresky 发表于 2011-4-30 01:26:23

MAX4115的测量范围可以达到万米，所以应该选择满度压力差尽量小的型号，如MAX5050的绝对气压型，还要对输出信号进行放大，以适应低飞行落差的4轴飞行器。这样对AD转换器的精度要求可以较低，大概12位就够了，但是要做数字滤波，以减少噪声和气流抖动干扰。安装时要小心，不能让扇叶的风直接吹到传感器。
另外，确实要测量温度才能得到比较准确的高度值。
气压－高度换算为:
H = Tb/K*[(Ph/Pb)^(K*R/g)-1]+Hb，其中Tb是地面温度，K是温度梯度，Ph是高度h下的气压（就是测量值），Pb是地面气压（起飞前测量），Hb是地面高度，R是空气专用气体常数。算下来，100米高度上的气压变化Ph/Pb约为0.521%。用个减法放大器放大20－100倍差不多就够了。
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