系統(tǒng)原理及構(gòu)成

　　本系統(tǒng)的主要工作原理是，通過螺旋送料器和直線送料器的間歇式高頻定向振動，將同一批次且堆放在一起的石英晶片分離開來，并且排列成一個有序隊列，向轉(zhuǎn)運工位輸送。采用光纖傳感器、高精度分度盤以及必要的搬運機構(gòu)，將隊列中的每一片石英晶片轉(zhuǎn)運至測試工位處。待測晶片到達測試工位后，系統(tǒng)啟動掃頻測試模塊對被測晶片實施掃描測試，并實時采集測試結(jié)果。掃描測試結(jié)束后，將采集到的測試結(jié)果通過USB接口發(fā)送給計算機。計算機對測試結(jié)果進行分析，并計算該被測晶片的各項性能指標參數(shù)。根據(jù)該計算結(jié)果，并依據(jù)預(yù)先設(shè)定的判別策略，給出該被測晶片所屬的儲料盒位置。然后通過USB接口將儲料盒位置數(shù)據(jù)發(fā)送給運動控制模塊，由運動控制模塊發(fā)出控制指令，使已測晶片進入翻轉(zhuǎn)落料機構(gòu)。隨后，該晶片通過翻轉(zhuǎn)落料機構(gòu)運送并放入相應(yīng)的儲料杯中，從而完成對石英晶片的分類。

　　本系統(tǒng)由兩個主要模塊構(gòu)成，分別為運動控制模塊和掃頻測試模塊，如圖1所示。　　

 

　　其中，運動控制模塊接受上位機發(fā)出的控制指令，根據(jù)指令要求對相應(yīng)的外圍動作機構(gòu)發(fā)出控制信號，并驅(qū)動外圍動作機構(gòu)實現(xiàn)相應(yīng)的動作。同時，讀取外部傳感器信號，以便對外圍動作機構(gòu)和被測晶片進行實時檢測。掃頻測試模塊主要用來向被測石英晶片發(fā)送測試信號，并檢測晶片的響應(yīng)信號。運動控制模塊和掃頻測試模塊都通過USB接口與計算機進行通訊。

　　運動控制模塊設(shè)計

　　運動控制模塊采用TI公司的LM3S3749作為主控芯片，利用芯片上的通用I/O口讀入光電傳感器信號，并通過一級達林頓驅(qū)動電路輸出控制信號控制螺旋送料器和直線送料器的起停、落料翻斗的翻轉(zhuǎn)以及發(fā)送步進電機脈沖信號。由于測試電極和分度盤都采用步進電機帶動，為防止在高速啟動和停止時發(fā)生抖動甚至失步，在設(shè)計時，采用了脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)控制步進電機的運轉(zhuǎn)，以保證測試電極和分度盤能夠精確平穩(wěn)地完成預(yù)定動作。在LM3S3749上集成有8個脈寬調(diào)制模塊，本設(shè)計采用PWM0和PWM1通過PG0和PG1端口輸出脈寬調(diào)制信號分別驅(qū)動測試電極模塊電機和分度盤電機。