基于ADXL320 (MEMS传感器) 的硬盘保护设计

随着笔记本电脑（Laptop）、媒体播放器（PMP）、手机等手持式设备的日益增多，硬盘保护技术也就成为一个热门的话题。目前，硬盘保护有两种方式： 被动式和主动式。被动式通常是采用在设备外包裹橡胶或者胶体，来缓冲跌落时撞击的力量，但这种方式一般只能保护在1米左右的高度。主动式是利用加速度传感 器来判断硬盘是否跌落，及时调整硬盘的读写头到安全的位置，来达到保护的目的，效果可以达到1.5米以上。本参考设计就是利用美国模拟器件公司的两轴加速 度传感器ADXL320，来进行硬盘保护的描述。在硬件电路中，采用ADXL320作为加速度传感器，ADuC832是内部集成多通道12位 ADC，8052核的处理器。下图是简单的系统框图。
    

ADXL320的输出通过ADuC832采样，并且通过算法判断是否系统处于危险状态下，如果是，则发出告警信号。硬盘主处理器发出相应命令控制读写头放置到安全位置。 ADC每通道的采样率为200Hz，加速度传感器ADXL320输出带宽为100Hz，经测量从硬盘跌落到处理器发出报警时间为40ms。在硬盘保护系统 中，硬盘的读写头调整到安全位置一般为150ms，因此从监测到硬盘的跌落一直到调整读写头到安全位置总共的时间为190ms，这远远小于手持式产品从1 米的高度跌落下所需的432ms。因此这种硬盘保护的方法是可行有效的。 除了两轴的方案以外，ADI还提供基于三轴加速度计ADXL330的三轴方案。

    

ADXL320------+/-5g量程，小封装，低功耗的双轴电压输出加速度传感器
    *  双轴，+/-5g量程，单芯片解决方案
    * 超小封装：4 mm x 4 mm x1.45 mm LFCSP
    * 低功耗：350 µA at VS = 2.4 V (typical)
ADuC832------1.3MIPS 8052MCU + 62kB FLASH + 8-ch 12-Bit ADC + dual 12-Bit DAC
    * 8通道，5uS, 自校准，12位ADC
    * 工业标准8052MCU内核
     * 片上62K字节可重复编程Flash程序存储器
     * 片上4K字节可读写Flash数据存储器
    * 片上2K字节SRAM（除去8052内核的256字节以外）
AD8542------低功耗，Rail-to-Rail输入输出，单电源双运算放大器
    * 单电源供电：2.7V~5.5V
    * Rail –to--Rail输入输出
    * 低功耗：45 µA/Amplifier
    * 高带宽：1MHz
    *  低偏置电流：4pA