发布于:2006/9/8 8:41:36 | 501 次阅读
摘要:简要阐述了扫描隧道显微镜的基本组成及扫描成像原理,介绍了一种以PIC16C65单片机为微处理器的扫描隧道显微镜电子学系统的组成和接口电路以及部分接口子程序。 MAX195进行A/D转换的子程序如下: 3 PIC16C65与AD1866的接口 AD1866是AD公司生产的性能良好的双通道16位D/A转换器,每个通道由1个参考电压、1个16位的输入寄存器、1个16位的输入锁存器、1个16位DAC和1个输出放大器组成。AD1866工作过程也由PIC单片机的程序来控制。首先PIC通过RA2和RB3口构造输出脉冲,将需要进行 D/A转换的16位数据从高位到低位依此送入AD1866的数据寄存器,然后在LL和LR管脚构造下降沿脉冲,将数据寄存器中的16位数据送进DAC进行D/A转换,并相应地更新DAC的输出。其接口电路如图2所示。 其部分接口子程序如下: 其工作过程如下:首先给步进马达通电,让马达连续运行,向下逐渐靠近样品,直径很小的探针安装在步进马达前面随马达一起运动。当探针快要接近样品时,步进马达改变运行方式,从连续运行方式变为点动状态运行。同时给探针加偏压,一直到能检测出预设的隧道电流时,再将压电陶瓷z轴方向的距离与预设值相比较,可得到该点表面高度。以此可以扫描出全部样品的表面形状,再将数据送入到计算机中,通过一定的图像处理即可得到样品的表面样貌图。 4结语 采用PIC16C65为构成的扫描隧道显微镜的电子学系统部分通过与PC机的接口和显示及图像处理程序可以较清晰地显示出金属样品表面的样貌。这种扫描隧道显微镜具有性价比高、图像显示清晰等特点,在精密测量和微驱动及材料研究中都具有广泛的应用前景。 参考文献 [1]张立德.纳米测量学的发展与展望[J].现代科学仪器,1998, (21) [2]Atherton P D. Nanometre Precision Mechanisms[J]Me asurement+Control.1998, 31(3) [3]俞光昀.PIC系列单片机开发应用技术[M]北京:电子工业出版社,2000 |
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