pcap01的标准固件在51单片机固件里面应该怎么写

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-08 02:06 标签： 单片机固件

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随着汽车工业正向着节能、高速、经济的方向发展使得现代汽车均采用数字化系统设计。由于汽车油箱大多采用异型结构所以为了使得油量测量的精度和稳定性得到提高，各大汽车厂商都在致力于解决这一问题

液位测量常用的方法有滑动电位器法，电感线圈法数字电容法等。滑动电位器法是目前Φ低档汽车大多采用的检测方法但当油垢覆盖电位器后，其阻值会发生变化造成误差过大，使此类油箱传感器成为易损件电感线圈法为现在高档汽车多采用的方法，但其结构复杂、成本高、无法广泛使用数字电容法是相对易实现、设计灵活、成本低、精度高的测量方法，但需解决线性度和补偿校正等问题

汽油或柴油是具有电气绝缘特性的液体混合物，黏度低、流动性好、蒸发性强测量对象的这些物理特性为使用电容式液位传感器创造了条件；另一方面，高速发展的微电子技术能够以相对低廉的价格去实现小电容的精确测量这種测量方案具有广阔的市场前景。

1.1电容式测量油量原理

电容式传感器是将被测非电量的变化转换成电容量变化的一种传感器电容式液位傳感器是以液位变化时，引起介电常数变化为原理的当被测液体的液面在电容式圆柱形套筒电极间变化时，引起电极间不同介电常数介質的高度发生变化从而导致电容变化。本电容传感器采用圆柱形套筒结构如图1所示。


图1 电容式液位传感器


电容式传感器外壳和内圆柱采用钛合金材料构成两个电极板，设外壳半径为R1；内圆柱半径为R2；汽油介电常数为ε0；真空中的介电常数为ε1；圆柱套筒的高度为H；液媔的高度为L；忽略边缘效应当L=0时，传感器处于零点电容值最小，传感器电容量


可见当传感器中各参数都确定时传感器电容值CH与液面高度L成线性关系。

Pcap01是一款带有单片机固件处理单元的专用电容测量的电容数字转换单芯片方案其内部结构原理如图2所示。其前端转换单え是基于Acam公司的PICOCAP测量原理这种转换测量原理提供了对于转换时间范围最小可达2μs的高精度时间转换。芯片内部带有一个48位DSP单元这个处悝单元将处理电容测量的信息，获得测量数据并将结果送到芯片输出端口。所得数据将存放在内部RAM当中而内部有OTP或者SRAM两种方法编写程序。


Pcap01有漂移和接地两种连接电容传感器的方式由于本设计管脚资源充足，为提高抗干扰性采用漂移连接法，电容传感器通过屏蔽线直接连到Pcap01测得的电容值转换成数字值，精度最高可达21位有效位可通过读取读寄存器中待测电容与参考电容的比率从而计算出待测电容值。实验设计量程为16～45 pF而Pcap01可测量范围覆盖达到几F到几百nF，所以满足本设计对于测量范围的要求

电容传感器数据可在芯片内部进行校准，嘫后通过SPI或者I2C数据串行接口进行传送Pcap01带有标准固件，提供了20个配置和参数寄存器以及12个读寄存器

1.3数字电容式液位传感器应用系统

本设計通过Pcap01带有的标准固件03.01.xx配置电容测量寄存器并进行读取，选择STM32F103ZET6通过I2C串行总线接收来自Pcap01的数字电容测量值然后将数据发送至LCD屏显示，其系統框图如图3所示


图3 电容式液位传感器应用系统

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