LX7730 -RTG4 Mi-V 传感器演示用户指南
介绍
LX7730-RTG4 Mi-V 传感器演示演示了 LX7730 航天器遥测管理器由一个控制 RTG4 FPGA 实施 CoreRISCV_AXI4 软核处理器，部分 Mi-V RISC-V 生态系统。 CoreRISCV_AXI4 的文档可在 GitHub.
图 1. LX7730-RTG4 Mi-V 传感器演示系统图
- SPI频率=5MHz
- 波特率 = 921600 位/秒
LX7730 是一款航天器遥测管理器，包含一个 64 通用输入多路复用器，可配置为差分或单端传感器输入的混合。 还有一个可编程电流源，可以定向到 64 个通用输入中的任何一个。 通用输入可以是amp由 12 位 ADC 领导，并且还通过内部 8 位 DAC 设置的阈值提供双电平输入。 还有一个具有互补输出的附加 10 位电流 DAC。 最后，有 8 个固定阈值双电平输入。
该演示包括一个小型 PCB，其中包含 5 个不同的传感器（如下图 2），可插入 LX7730 子板，子板又直接插入 RTG4 开发套件 通过两个开发板上的 FMC 连接器。该演示从传感器读取数据（温度、压力、磁场强度、距离和 3 轴加速度），并将它们显示在 Windows PC 上运行的 GUI 上。
图 2. 带有（从左到右）压力、光和加速度传感器的传感器演示板
1 安装软件
安装 NI 实验室view 运行时引擎安装程序 如果您的计算机上尚未存在。如果您不确定是否已安装驱动程序，请尝试运行 LX7730_演示.exe。 如果出现如下错误消息，则表明您尚未安装驱动程序，需要安装。
图 3. 实验室view 错误信息
通电并使用 LX4_Sensorinterface_MIV.stp 二进制文件对 RTG7730 板进行编程，然后再次断电。
2 硬件设置流程
您将需要 LX7730 子板和 RTG4 FPGA 开发套件 除了传感器演示板。下面的图 4 显示了通过 FMC 连接器连接到 RTG7730 DEV-KIT 的 LX4-DB。
图 4. RTG4 DEV-KIT（左）和带孙子板的 LX7730-DB（右）
硬件设置流程为：
- 首先将两块板相互拔掉
- 在LX7730-DB上，将SPI_B滑动开关SW4设置为左侧（低），将SPI_A滑动开关SW3设置为右侧（高）以选择SPIB串行接口。 确保 LX7730-DB 上的跳线设置为 LX7730-DB 用户指南中所示的默认值
- 将传感器演示板安装到 LX7730-DB，首先卸下孙子板（如果已安装）。 演示板连接器 J10 插入 LX7730-DB 连接器 J376，J2 安装在连接器 J8 的顶部 359 排（下图 5）
- 将传感器演示板安装到 LX7730 子板上。演示板连接器 J10 插入 LX7730 子板连接器 J376，J2 安装在连接器 J8 的顶部 359 行中
- 使用 FMC 连接器将 LX7730 子板插入 RTG4 板
- 通过 USB 将 RTG4 板连接到您的 PC
图 5. 传感器演示板的 LX376 子板上的配合连接器 J359、J7730 的位置
3 操作
启动 SAMRH71F20-EK。 LX7730-DB 从 SAMRH71F20-EK 获取电源。 在连接的计算机上运行 LX7730_Demo.exe GUI。 从下拉菜单中选择 SAMRH71F20-EK 对应的 COM 端口，然后单击“连接”。 GUI 界面的第一页显示温度、力、距离、磁场（通量）和光的结果。 GUI 界面的第二页显示 3 轴加速度计的结果（下图 6）。
图 6. GUI 界面
图 7. 6 个传感器的位置
3.1 温度传感器实验：
更改该传感器周围 0°C 至 +50°C 范围内的温度。 感测到的温度值将显示在 GUI 中。
3.2 压力传感器实验
按下压力传感器的圆形尖端以施加力。 GUI 将显示结果输出量tage，根据下面的图 8，RM = 10kΩ 负载。
图 8. FSR 400 电阻与力和输出电压的关系tag各种负载电阻的 e 与力的关系
3.3 距离传感器实验
将物体移开或靠近距离传感器顶部（10 厘米至 80 厘米）。 感测到的距离值将显示在 GUI 中。
3.4 磁通量传感器实验
将磁铁移开或靠近磁传感器。 感测到的通量值将显示在 GUI 中，范围为 -25mT 至 25mT。
3.5 光传感器实验
更改传感器周围的光线亮度。 感测到的光值将显示在 GUI 中。 输出量tag根据公式 0，VOUT 范围为 5 至 1V（见下表 1）。
V出去 = 5× 10000/10000 + Rd V
公式 1. 光传感器勒克斯至体积tage 特点
表 1. 光传感器
| 勒克斯 | 暗抗性Rd(千欧) | V出去 |
| 0.1 | 900 |
0.05 |
|
1 |
100 | 0.45 |
| 10 | 30 |
1.25 |
|
100 |
6 | 3.125 |
| 1000 | 0.8 |
4.625 |
|
10,000 |
0.1 |
4.95 |
3.6 加速度传感器实验
3 轴加速度计数据在 GUI 中显示为 cm/s²，其中 1g = 981 cm/s²。
图 9. 加速度计对重力方向的响应
- 重力
4 原理图
图 10. 原理图
5 PCB布局
图11. PCB顶层和顶部元件、底层和底部元件（底部 view)
6 PCB 零件清单
组装注释为蓝色。
表 2. 物料清单
| 代号 | 部分 | 数量 | 零件类型 |
| C1、C2、C3、C4、C5、C6 | 10nF/50V-0805（10nF 至 1μF 可接受） | 6 | 多层陶瓷电容器 |
| C7、C8 | 1μF/25V-0805（1μF 至 10μF 可接受） | 2 | 多层陶瓷电容器 |
| J2，J10 | 苏林斯PPTC082LFBN-RC
|
2 | 16位接头0.1英寸
它们适合 PCB 的底面 |
| R1，R2 | 10kΩ | 2 | 电阻10kΩ 1% 0805 |
| P1 | 夏普 GP2Y0A21
|
1 | 光学传感器 10 ~ 80cm 模拟输出
取下白色3针插头，用3根线直接焊接到PCB上 |
| P2 | SparkFun SEN-09269
|
1 | ADI ADXL335，PCB 上 ±3g 3 轴加速度计 |
| Molex 0022102051
|
1 | 方形排针 5 位 0.1"
焊接到加速度计板的底面，从 VCC 到 Z。ST 孔未使用 |
|
| SparkFun PRT-10375
|
1 | 5路12英寸带状电缆0.1英寸
剪下一个连接器，并更换为安装在极化 5 位外壳中的五个压接端子。 原始的非极化外壳插入加速计板，红线位于 VCC，蓝线位于 Z |
|
| Molex 0022013057
|
1 | 外壳极化 5 位 0.1" | |
| Molex 0008500113
|
5 | 压接连接器 | |
| Molex 0022232051
|
1 | 连接器极化 5 位 0.1"
焊接到 PCB 的下侧，方向使得安装 2 路带状电缆时红线位于 P5 端 |
|
| P3 | 德州仪器 DRV5053
|
1 | 霍尔效应传感器单轴 TO-92
安装时平面朝外。 PCB“D”轮廓错误 |
| P4 | 德州仪器LM35
|
1 | 温度传感器模拟，0°C ~ 100°C 10mV/°C TO-92
遵循 PCB 'D' 轮廓 |
| P5 | 互连线 30-49649
|
1 | 力/压力传感器 – 0.04-4.5LBS |
| Molex 0016020096
|
2 | 压接连接器
将端子压接或焊接到每根力/压力传感器线上 |
|
| Molex 0050579002
|
1 | 外壳 2 位 0.1"
将力/压力传感器的端子安装到外部两个位置 |
|
| Molex 0022102021
|
1 | 方形排针 2 位 0.1"
焊接到 PCB 的顶部 |
|
| P6 | Advanced Photonix PDV-P7002
|
1 | 光敏电阻 (LDR) |
| Molex 0016020096
|
2 | 压接连接器
将端子压接或焊接到每根 LDR 线上 |
|
| Molex 0050579003
|
1 | 外壳 3 位 0.1"
将LDR的端子安装到外侧两个位置 |
|
| Molex 0022102031
|
1 | 方形排针 3 位 0.1"
拆下中间销。焊接到 PCB 的顶部 |
|
| U1 | 安森美 MC7805CD2T
|
1 | 5V 1A 线性电压tag电子调节器 |
7 修订历史
7.1 修订 1 – 2023 年 XNUMX 月
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中国 – 厦门
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中国 – 珠海
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印度 – 班加罗尔
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印度 - 新德里
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印度 – 浦那
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日本 - 大阪
电话：81-6-6152-7160
日本 – 东京
电话：81-3-6880-3770
韩国——大邱
电话：82-53-744-4301
韩国 – 首尔
电话：82-2-554-7200
马来西亚 – 吉隆坡
电话：60-3-7651-7906
马来西亚 – 槟城
电话：60-4-227-8870
菲律宾 – 马尼拉
电话：63-2-634-9065
新加坡
电话：65-6334-8870
台湾 – 新竹
电话：886-3-577-8366
台湾 – 高雄
电话：886-7-213-7830
台湾 – 台北
电话：886-2-2508-8600
泰国 – 曼谷
电话：66-2-694-1351
越南——胡志明
电话：84-28-5448-2100
欧洲
奥地利 - 韦尔斯
电话：43-7242-2244-39
传真：43-7242-2244-393
丹麦——哥本哈根
电话：45-4450-2828
传真：45-4485-2829
芬兰 – 埃斯波
电话：358-9-4520-820
法国——巴黎
Tel: 33-1-69-53-63-20
Fax: 33-1-69-30-90-79
德国——加兴
电话：49-8931-9700
德国 – 汉
电话：49-2129-3766400
德国——海尔布隆
电话：49-7131-72400
德国——卡尔斯鲁厄
电话：49-721-625370
德国——慕尼黑
Tel: 49-89-627-144-0
Fax: 49-89-627-144-44
德国——罗森海姆
电话：49-8031-354-560
以色列 – 拉阿纳纳
电话：972-9-744-7705
意大利——米兰
电话：39-0331-742611
传真：39-0331-466781
意大利——帕多瓦
电话：39-049-7625286
荷兰 – Drunen
电话：31-416-690399
传真：31-416-690340
挪威 – 特隆赫姆
电话：47-72884388
波兰 – 华沙
电话：48-22-3325737
罗马尼亚 - 布加勒斯特
Tel: 40-21-407-87-50
西班牙 – 马德里
Tel: 34-91-708-08-90
Fax: 34-91-708-08-91
瑞典——哥德堡
Tel: 46-31-704-60-40
瑞典——斯德哥尔摩
电话：46-8-5090-4654
英国 – 沃金厄姆
电话：44-118-921-5800
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