激光雷达高压模块的检测过程中主要进行电压和电流数值的测试，并需要向各部分测试电路发送控制信号。因此，在查阅了大量相关文献之后，决定设计一个基于ARM的嵌入式多通道数据采集和控制系统。From+优 尔-论+文W网www.youerw.com 加QQ752018`766

所谓数据采集系统，就是将采集传感器输出的温度、压力、流量、位移等模拟信号转换成计算机能够识别的数字信号，进行相应的处理、计算以及存储等操作；同时，可将计算所得的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测和控制[20]。

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可剪裁，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统的核心是各种类型的嵌入式处理器。现在，采用ARM技术的微处理器占据了主流，其应用遍及工业控制、电子产品、通信、网络系统、无线系统等各方面市场[13]。而ARM微处理器的Cortex-M3适于高性能、低成本需求的嵌入式应用。简单来看,嵌入式数据采集系统具有以下几个特点：

（1）可靠性高。嵌入式系统大多是芯片部件,与计算机系统的硬盘、扩展卡相比,具有防震、防尘的优点,硬件的高度集成带来了系统整体可靠性的大幅度提高。

（2）体积小。嵌入式技术的发展,高端微处理器及的应用,使得嵌入式系统的体积越来越小,同时也缩小了嵌入式数据采集系统的体积,为现场的应用带来了极大的便利。

（3）易扩展,功能强。嵌入式系统可以很方便的扩展出输入输出口,实现各种功能。

（4）开发周期短,成本低。与微机系统相比,嵌入式系统的开发周期和成本有着巨大优势。

2  激光雷达高压电源模块测试系统设计要求

高压模块主要检测以下参数：+12V、+8V、-8V电源功耗、高压调节范围、响应时间、有无过冲、纹波大小。具体检测方法如下：

（1）+12V、+8V、-8V电源功耗：向高压模块供电，并将其输出高压调至最大（约450V），测出此时电源电流值，不超出20mA则视为合格。

（2）高压调节范围：选用一可调直流电源（调节范围0~3。3V），通过一个1kΩ电阻接至高压模块控制引脚。向高压模块供电，并调节直流可调电源，当控制电压为0V时，高压输出在100~110V范围；当控制电压为3。3V时，高压输出在450~460V范围。论文网

（3）响应时间和过冲：选用一信号发生器，输出5Hz方波，该方波包含的直流量为1。6V，峰峰值Vpp为0。1V，将此信号通过1kΩ电阻接至高压模块控制引脚，并用示波器测量高压输出在方波上升沿和下降沿的响应时间，以不超过10ms为合格。同时观察上升沿和下降沿应无明显过冲。

（4）纹波：用示波器测量高压模块最大输出（约450V）时纹波大小，以不超过50mV为准。

此外，向高压模块供电的±8V电源耗电约1mA，如果耗电明显增大，则应检查运放是否正常工作。

由于所设计的测试装置必须能够对激光雷达高压模块的功耗、波纹、高压输出范围、电压调节速度（响应时间）等参数进行准确的测量，所以在设计的时候必须考虑装置的电源供应、控制信号的要求、接口的布局以及参数测量的方式。

电源的供应：高压模块自身就需要+12V、+8V、-8V这些电源的供应才能正常工作，又考虑到ARM也需电源供应，而功耗的测量和输出高压的范围的测量所使用的芯片它们的电源供应需要采用不同的电源供应，所以又需要+5V和-5V的电源，测量响应时间所需要的方波电压以及系统运行需要的控制信号可由DAC芯片产生，DAC芯片同样由+5V电压驱动。故所需电源有：+12V、+8V、-8V、+5V、-5V。