[实用新型]一种基于N×M压力阵列式传感器的数据采集系统

说明书

本实用新型涉及一种基于N×M压力阵列式传感器的数据采集系统，包括：单片机、N×M压力阵列式传感器、至少N个通道的电阻电压转换模块和显示装置；所述电阻电压转换模块分别和N×M压力阵列式传感器的N个行信号接口、单片机的N个ADC接口电连接，形成N个ADC采样通道；所述N×M压力阵列式传感器的M个列信号接口由单片机控制进行列选通；所述显示装置和所述单片机电连接，用于显示、储存所述N×M压力阵列传感器的采集信息。本数据采集系统可以拓展单片机的ADC独立接口不足的限制，充分发挥N×M压力阵列式传感器表征接触面完整信息的优势，对接触面压力变化进行实时监控，以实现N×M阵列的同时触控识别。

技术领域

本实用新型涉及触觉感知机器人领域，具体是涉及一种基于N×M压力阵列式传感器的数据采集系统。

背景技术

目前单个传感器对于大面积的测量存在一定局限性，所以必须将传感器设计成阵列结构，由于单片机本身缺乏对大量、独立的数据采集功能(可使用的 ADC通道有限)，因此需要用电路和算法对ADC进行拓展，实现对阵列传感器如8×8阵列的64个点阵实时、独立的数据采集。

韩国国家科学技术院研究了两种用来检测三维压力的3×3阵列分布式结构，是利用了光纤光栅传感系统和触觉传感器技术，此技术复杂且难以控制。合肥工业大学采用单层阵列式结构实现了对于三维压力的测量，但是其数据量也仅停留在3×3，不能做到更大阵列数据的实时采集。

此外，现有的大阵列数据采集系统，结构复杂，体积较大，价格昂贵且传感单元数量还是相对较少，无法表征接触面的完整信息。为了提高模块化机器人触觉感知项目规模化、提供研发及批量生产的低成本应用前景，需要对阵列式传感器数据采集系统进行改善。

实用新型内容

本实用新型主要针对现有阵列数据采集系统的不足之处，提供一种电路、算法简单、可以实时采集传感阵列密度大的基于N×M压力阵列式传感器的数据采集系统。

具体方案如下：

一种基于N×M压力阵列式传感器的数据采集系统，包括：单片机、N×M 压力阵列式传感器、至少N个通道的电阻电压转换模块和显示装置；

所述N×M压力阵列式传感器具有N×M个独立的压敏输入；

所述电阻电压转换模块分别和N×M压力阵列式传感器的N个行信号接口、单片机的N个ADC接口电连接，形成N个ADC采样通道；

所述N×M压力阵列式传感器的M个列信号接口直接或通过选通电路和单片机的通用IO口电连接，由单片机对所述N×M压力阵列式传感器进行列选通；

所述显示装置和所述单片机电连接，用于显示、储存所述N×M压力阵列传感器的采集信息。

进一步的，所述显示装置至少能够同时显示N行M列字符串，所述字符串的显示阵列和所述压力阵列式传感器的压力阵列的分布顺序一致，所述字符串用于显示压力阵列上各压力点的压力值。

进一步的，所述字符串至少包括3个字符，同行的字符串与字符串之间至少相隔1个字符。

进一步的，所述显示装置为像素分辨率不小于为288×240像素的液晶显示屏。

进一步的，所述N×M压力阵列式传感器为阵列分布式柔性薄膜压力传感器。

进一步的，所述N×M压力阵列式传感器中的N和M均为8。

进一步的，所述单片机为STM32F103。

本实用新型提供的基于N×M压力阵列式传感器的数据采集系统，与现有技术相比较具有以下优点：