SCA3000 DEMO KIT用户手册解读：硬件、软件与使用要点

一、引言

SCA3000演示套件主要用于展示SCA3000组件的功能和关键特性。该套件支持SCA3000系列的多种传感器，如SCA3000 - D01、SCA3000 - D02等。它运行于Windows XP和2000系统，通过USB连接进行数据传输，并由USB端口供电。套件主要由SCA3000传感器、USB接口卡、USB电缆以及运行在PC上的GUI软件组成。

文件下载：SCA3000-D01DEMO.pdf

二、快速启动

1. 插入CD - ROM

2. 硬件设置

将演示套件连接到PC的USB端口。

3. 安装USB驱动

当PC检测到新的USB设备时，不要让Windows自动检测驱动，而是从“CD - ROMSCA3000 demo - Virtual Com Port Drivers”文件夹中选择USB驱动。若已安装SCP1000演示软件，需检查延迟计时器参数是否为5 ms，否则SCA3000 DEMO KIT GUI将无法正常工作。

4. 安装GUI软件

运行“CD - ROMSCA3000 demo - ver 1.1 - Installer”文件夹中的“setup.exe”进行安装，不要更改安装目标。

5. 启动GUI软件

从“开始”菜单中选择“SCA3000 - USB - DEMO - VER - 1.1”启动。使用时，需先将演示套件连接到PC再启动GUI软件，退出GUI软件后再从PC上拔下演示套件。

三、硬件组成

SCA3000 DEMO KIT包含USB接口板（黑色PWB）和SCA3000 PWB（红色PWB）。USB接口卡将USB接口转换为SPI或I2C接口，SCA3000传感器焊接在PWB上并连接到接口板。

四、GUI软件

1. 控制与模式

SCA3000 DEMO KIT通过USB串口由GUI软件控制。GUI软件有五种不同的显示模式，可将SCA3000传感器设置为正常测量模式、带自由落体检测的正常测量模式和运动检测模式。检测到自由落体或运动中断时，会通过LED指示灯和声音（若PC声音开启）提示，用户需按下红色LED清除中断。

2. 界面元素

编号	描述
1	温度显示（若传感器有温度信息）
2	退出软件（也可用[Esc]键）
3	数据溢出指示（红色表示加速度寄存器溢出）
4	合成加速度开关
5	将加速度数据保存到文本文件
6	冻结图像（也可用[Page - Up]键）
7	零重力开关
8	打开/关闭窗口扩展（仅在SCROLL显示中可用）
9	加速度范围下拉菜单（Y轴）
10	所选传感器类型和GUI软件版本号
11	平均开关及平均样本数
12	全分辨率/8位分辨率选择
13	SCA3000测量模式下拉菜单
14	GUI显示模式下拉菜单

3. 不同显示模式

• SCROLL模式：连续滚动显示X、Y、Z和合成加速度，单位为[g]。用户可更改加速度比例、冻结滚动图像、更改平均因子、关闭平均、保存加速度数据、启用合成滚动、选择分辨率以及检测运动检测模式中引起中断的轴。
• BUBBLE LEVEL模式：显示两个倾斜角度，角度计算在GUI中完成，可启用/禁用SCA3000传感器平均。
• 3D模式：三维显示各轴加速度投影，右侧显示最小、最大和当前合成加速度，可通过“Reset”按钮清除最小和最大显示。
• DATA LOGGER模式：用户可记录数据（最长5 s）、查看记录数据、查看演示器速度与时间的关系以及惯性导航结果。
• REGISTER CONFIG模式：可访问SCA3000传感器内部寄存器，可读写寄存器，通过“Bits / Hex”按钮更改写入数据格式，按“Save reg content”按钮可自动读取所有配置寄存器并保存结果。

4. 重置与卸载

• 重置：可通过下拉菜单选择“Reset demo”重置GUI软件，退出GUI后按USB接口板上的重置按钮重置µC。
• 卸载：可从Windows控制面板的“添加/删除程序”中卸载GUI软件和USB驱动，但卸载FTDI Serial Converter Driver可能影响其他程序功能。

五、高级数据记录

1. 方法

可通过GUI软件的“Save to file”按钮保存加速度数据，也可使用Windows HyperTerminal软件和宏语言控制SCA3000 DEMO KIT的µC进行数据记录。但GUI软件和Windows HyperTerminal软件不能同时打开。

2. 步骤

1. 用USB电缆将SCA3000 DEMO KIT连接到PC。
2. 打开GUI软件查看正确的COM端口号（SETUP显示）。
3. 关闭GUI软件。
4. 从CD - ROM打开Windows HyperTerminal软件（“SCA3000_demo_HyperTerminal_connection.ht”）或按特定串口通信设置打开。
5. 按演示重置按钮，若HyperTerminal无法连接或无信息文本显示，需进行相应操作直到信息文本出现。
6. 信息文本出现后，从CD - ROM发送“SCA3000_data_logger.txt”文本文件。
7. 数据以十六进制格式发送到HyperTerminal，可通过“Transfer”下拉菜单的“Capture Text…”保存数据。
8. 可通过“Transfer”下拉菜单的“Capture Text…”的“Stop”停止数据捕获。

六、SCA3000电流消耗测量

可通过测量电阻R34（470 Ω，1%公差）上的电压降来计算SCA3000传感器的电流消耗。电压降可从测试点TP5和TP6测量。DEMO KIT硬件的偏移电流消耗取决于使用的串行通信类型（SPI或I2C），可通过测量未连接SCA3000 PWB时R34上的电压降来测量偏移电流消耗，也可使用给定表格中的值。计算公式为 (I{dd}=left(frac{V{drop } - V_{offset }}{470 Omega}right)) 。

七、USB接口板电路与布局

文档提供了SCA3000 DEMO KIT USB接口板的电路原理图和PWB布局图，包括USB、µC和电源部分的电路原理图以及PWB布局和丝印图。

八、故障排除

1. 常见问题解决

• 停止GUI软件，按演示USB接口板上的重置按钮，重新启动GUI。
• 在“SETUP”显示中增加数据传输等待时间。
• 若PC安装了多个USB串口设备，移除其他设备。
• 关闭已使用的Windows HyperTerminal软件。
• 检查USB驱动的延迟计时器参数是否为5 ms，若SCP1000 USB演示软件受影响，需将值改回16 ms。

  2. 已知问题

• 浮动SCA3000 CLK - 引脚：MCU软件版本0.9.95中，SCA3000的CLK引脚配置为浮动而非接地，可能导致电流消耗增大，可将CLK线接地，此问题在MCU软件版本0.9.95 - r1中已修复。
• 更改串行总线类型：更改SPI和I2C串行总线类型时，需按重置按钮重置MCU。
• USB通信干扰：为减少USB电源电压干扰，将电容C22的值从470 pF更新为100 nF。

九、文档修订历史与联系信息

文档记录了从版本0.06到0.11的修订历史，包括文档模板更新、GUI软件版本更新等内容。同时提供了芬兰、日本、德国、中国和美国等地的联系信息，方便用户获取技术支持和销售服务。

大家在使用SCA3000 DEMO KIT过程中遇到过哪些有趣的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。