基于单片机和CPLD的无线膜厚监测零碎
　　 设计了一种基于单片机和简单可编程论理器件(CPLD)的无线膜厚监测零碎。论述了其性能、构造、硬件、硬件等原理及其兑现。零碎采纳PIC18F2550单片机和AlteraEPM7064SCPLD兑现多周期同步法测量效率，采纳nRF24L01无线数据传输模块兑现远间隔膜厚监测性能。该零碎战胜了传统有线联接的局限性，并存在低利润，中型化等长处。
　　 在轻工业生产和迷信钻研中，地膜制备已变成一道根底况且要害的步调。在地膜制备内中中，对地膜薄厚的监测显得尤为不足道。监控地膜薄厚的步骤重要有电阻法，称重法，石英结晶体振荡法和光电极值法及其改良，双色法，跨度扫描法，电子模仿微分法，单色定值比拟法，双色四光路掌握法，水解感测器法等。这其中以石英结晶体振荡法利用最为宽泛。
　　 石英结晶体微天平(quartzcrystalmicrobalance,QCM)作为微量称量家伙，能够测出10-6-10-9克的品质。它存在体积小、锐敏度高、快捷、简便等特点，已宽泛用来化学、资料、生物、医术、条件监测等畛域。石英结晶体微天平是基于石英结晶体的压电效应答其电极名义的黏附品质继续测量的仪器。它的根本作业原理为：石英晶振名义所负着品质的改观导致石英晶振振动效率变迁。振动效率随负着品质的改观满足Sauerbrey方程：
　　 式中Δf是石英晶振振动效率的改观，Δm是石英晶振名义的品质改观值，f0是石英晶振的基频，μq是石英结晶体的弹性模量，ρq是石英结晶体的密度，A是石英结晶体存在压电活性的名义积。
　　 方程中的负号表明样品品质增多导致石英谐振器效率的升高。通常QCM运用的石英晶振基频在6MHz左右，由(1)式可知，微弱的品质变迁即能导致效率有较大变迁。因而QCM步骤是一种极为锐敏的检测目的。
　　 眼前，石英晶振膜厚监测仪曾经宽泛用来真空热挥发地膜制备内中中的膜厚监测。传统的石英结晶体膜厚掌握仪，晶振探头置于真空腔体中，其效率信号经过数据线传于膜厚掌握仪或电脑长机。然而，在某些一定的轻工业生产场合或科研场合，因为真空腔体与膜厚掌握仪间隔太远等起因，为难用导线将探头与膜厚掌握仪联接起来。因而，白文设计一种无线膜厚监测零碎。晶振探头的效率信号经过射佳音频传输到膜厚掌握仪或长机。1.零碎组成
　　 膜厚监测仪的中心是石英晶振效率计。本零碎采纳多周期同步法继续效率测量。多周期同步法测频技能的理论闸门工夫是被测信号的整周期倍,而不是生动的值,即闸门工夫与被测信号同步,因而肃清了对被测信号计数时产生的出±1个字误差,测量精度大大普及,而且达成了在整个测量频段的等精度侧量。
图1零碎框图
　　 零碎框图如图1所示。零碎重要由数据搜罗发送全体（末座机）和数据吸收全体(上位机)组成。上位机中，皮尔斯振荡通路驱动石英晶振产生脉冲方波。此脉冲与温补晶振(TCXO)产生的规范脉冲同声输出到CPLD继续计数。单片机读取CPLD中的计数值，划算出待测信号的效率值，再将效率值送入无线发射模块。上位机中的单片机读取无线吸收模块收到的该效率值，经过USB总线发送来电脑。2.硬件设计2.1振荡通路
　　 振荡通路的选取对石英晶振效率的稳固度至关不足道。常见的石英结晶体振荡通路有皮尔斯振荡通路，考毕兹振荡通路，克拉普振荡通路[3]。综合零碎简单度和效率稳固度思忖，本零碎采纳皮尔斯振荡通路。该通路能在2-20MHz内能稳固作业。
图2皮尔斯振荡通路2.2简单可编程论理器件
　　 本零碎设计的实践测量精度为0.1ppm。被测信号为6MHz的脉冲，而规范信号为60MHz的脉冲。因而采纳简单可编程论理器件(CPLD)对两路脉冲同声计数。零碎采纳一片AlteraEPM7064S，设计成两路16位高速计数器。其最大外部大局时钟效率达175.4MHz，满足高速计数的务求。计数闸门由单片机提供。