Измеритель МЭМС-систем «Дактилос»
Разработанный модуль состоит из печатной платы, на которой нанесены различные компоненты необходимые для функционирования изделий, а также корпуса в рамках которого и функционирует данная плата. На рисунке 1 представлена структурная схема разработанного изделия.
Рисунок 1 Структурная схема комплекса проверки МЭМС систем
Основой изделия является 2 микроконтроллера это STM32F303RBT6, а также STM32F103C8T6. F303 отвечает за восприятие информации от датчиков их накопления и анализ, c помощью F103 происходит управление самой системой и отправка результатов на другие изделия для управления или накапливания информации. F303 имеет различные интерфейсы подключения необходимые для работы изделия по таким каналам как аналоговый, I2C, SPI. Аналоговый вход необходим для МЕМС систем, которая передают сигнал с помощью уровня напряжения в зависимости от приложенного физического воздействия. Интерфейсы I2C, SPI необходимы для передачи данных, которые могут передавать датчики с цифровым выводом. Это два наиболее распространенных интерфейса которые используются в датчиках повсеместно. SPI является высокоскоростным интерфейсом передачи данных, который может состоять из 3- или 4- проводных соединений.
В схеме присутствуют преобразователи напряжения, используются импульсные преобразователи напряжения, а также линейный преобразователи. Особенностью импульсного или же ШИМ преобразователя является очень высокая КПД, то есть высокая эффективность преобразования напряжения. Помимо этого, в рамках проекта есть встроенные акселерометры, которые являются эталонами для произведения расчетов и сравнения результатов от испытуемого оборудования. Это MMA7361LC и ADXL345BCCZ. STM32F103C8T6 взаимодействует с пользователем по таким интерфейсам как USB, USART. В проекте существует несколько переключателей для изменения настроек самого изделия. Они необходимы для аппаратного включения или отключения различных функций и переключения использованных интерфейсов. Полученные данные суммируются и сохраняются на микросхему памяти MX25R6435F. Помимо этого, в рамках системы существует постоянная сканирование полученного напряжения, а также автономный источник напряжения для минимизации проблем при отключении оборудования от сети.
Данной микросхемы был создан конструктив в виде корпуса, необходимый для работы изделия. Все подключения разработки происходят с помощью коннекторов что уменьшает проблемы со стабильностью работы датчиков.
На рисунках 2, 3 показаны печатная плата и общий вид изделия, соответственно. На рисунке 4 — получившиеся образцы.
Рисунок 2 Печатная плата комплекса проверки МЭМС систем «Дактилос»
Рисунок 3 Общий вид комплекса проверки МЭМС систем «Дактилос»
Рисунок 4 Созданные прототипы измерителя МЭМС-систем «Дактилос»