VM 系列子產品是單振弦式傳感器激勵、頻率讀取、溫度轉換的專業化讀數子產品，
具有內建度高、體積小、精度高、适應能力強、極少的外圍電路設計等突出特性，
具有多種激勵方法、傳感器接入檢測、可程式設計激勵電壓、信号幅值檢測和信号品質
評定等先進功能，能夠測量傳感器信号品質、幅值、頻率、頻模、溫度并轉換為數
字量和模拟量輸出。VM 系列子產品可應用于國内外大部分單振弦式傳感器的資料讀取，
目前在土木工程、自動化監測、地質災害等領域均得到了廣泛應用
一、電源接口
VMXXX 子產品有多個電源接口，分别為：寬電壓電源輸入（VIN）、核心電源（VDD）、參考電壓
源（VREF）、振弦傳感器激勵電源（VSEN），各電源共用 GND。
電源輸入（VIN）：寬電壓 VIN 管腳為子產品供電（DC5~15V），推薦電壓為 6.0V~10.0V，VIN 可
産生核心電源 VDD，當使用 VIN 管腳為子產品供電時，VDD 管腳為輸出,輸出能力為 200mA，盡量不
要使用 VDD 輸出過大電流，以免影響子產品核心的正常工作。
核心電源（VDD）：可由 VIN 産生，當不使用 VIN 時，此管腳作為電源輸入，需要外接 DC3.3V
電源。子產品工作時峰值電流約為 100mA，建議使用輸出能力 200mA 或以上的電壓源。VMXXX 子產品
内部有電壓校準機制，對 VDD 電壓值無嚴格要求。
參考電壓（VREF）：此管腳為輸入，應直接連接配接到 VDD（無需精準的參考電壓源）。
激勵電源（VSEN）：VSEN 為傳感器激勵過程提供電能，當采用高壓激勵方法時，VSEN 作為
泵壓源，一般情況下 VSEN 電壓越高則可擷取的激勵電壓也越高；當采用低壓掃頻激勵方法時，
VSEN電壓即是掃頻電壓。建議采用200mA或以上的電壓源為VSEN供電，供電電壓推薦為DC8V~12V。
注意：VMx1x 子產品時，VSEN 可選擇是否在内部連接配接于 VIN，請在确認後再使用 VSEN。
請特别注意電源的設計。振弦傳感器傳回信号為微弱的正弦波，為減少電源紋波對傳感器
信号的影響，建議所有電源均使用紋波較小的 LDO 穩壓器。當使用交流電轉直流的供電方式時，
子產品地線（GND）一定要可靠接地（大地），某些低端的交流轉直流擴充卡會将交流幹擾引入，嚴
重影響子產品信号處理品質，甚至完全無法使用。
建議靠近電源管腳（VDD 尤其重要）使用一個 10µF 钽電容（低 ESR)和一個 0.1µF 的陶瓷電
容并聯。增加并聯的電容可以有效去除高頻幹擾。同時為防止浪湧對晶片的損壞，建議在子產品
電源輸入管腳使用一個适合電壓的 500mW 的齊納二極管防止子產品的超壓損壞。PCB 布局時，電容
和二極管應盡可能靠近子產品的電源輸入管腳。
注：嚴禁同時使用 VIN 和 VDD 為子產品供電。
注：子產品沒有反接電源及超壓保護措施，反接電源及超壓使用會導緻永久性損壞
參數複位管腳
RST 管腳為雙向管腳，在不同運作階段具有不同功能：
上電啟動時
上電啟動時 RST 管腳為輸入，當檢測到管腳為低電平時複位參數為出廠值。詳見“3.3 恢複出廠
參數”。在啟動完成後此管腳為 IIC-SDA 功能。
VMx0x 子產品的 RST 管腳未連接配接上拉電阻，為了防止上電時參數複位，外部必須連接配接
2k~4.7k 上拉電阻，其它型号子產品此管腳已内置了 4.7k 上拉電阻。
運作狀态訓示器
運作狀态訓示
在子產品正常運作時 RTS 管腳輸出邏輯 1 表示子產品“正忙”，輸出邏輯 0 表示子產品“空閑”，
詳見“3.10 振弦傳感器測量流程”。
子產品“正忙”是指子產品正在對振弦傳感器進行讀數操作，特别的，本子產品具有傳感器是否
連接配接的檢測功能，預設情況下僅當檢測到有效的傳感器接入時才會發起一次讀數過程，而未檢
測到傳感器連接配接時，子產品會繼續不斷檢測，此時 RTS 管腳持續輸出 10Hz 的脈沖方波，這種快速
的“忙”與“不忙”兩個狀态間切換可以了解為“正在搜尋傳感器”。
RTS 管腳為強推挽輸出，可直接驅動 LED 訓示燈（串聯 1k 的限流電阻），直覺的表現子產品的
工作狀态。
硬體握手信号
基于 RTS 輸出信号的時域特點，此管腳還可作為數字接口的硬體握手信号使用。當子產品的
UART 接口為 RS232 時，RTS 管腳已經轉換為 RS232 電平信号，直接連接配接上位機 RS232 接口的 CTS
即可。
信号品質訓示
SIG 管腳用于輸出振弦傳感器的傳回信号品質，當信号品質達到或超過預期值時輸出高電
平，否則輸出低電平。信号品質預期值由寄存器 EXS_TH 定義，詳見“3.12.4 中預定信号品質寄
存器說明”。
信号品質與多種因素有關，使用多種表征值來描述（幅值、采樣值數量、标準差等），SIG 管
腳的高、低電平兩種輸出狀态不足以完全表示信号品質，也不能反映出信号品質的具體數值大
小，在子產品使用過程中，應盡量使用軟體方法讀取與信号品質有關的多個寄存器值（詳見
“3.13.4 頻率計算與品質評定”），進行綜合判斷。
2.5 數字接口 1（UART/RS232/RS485）
VM 系列子產品提供全雙工串行 TTL 電平的 UART 接口以及基于 TTL 擴充的 RS232 或 RS485 接
口（詳見前述“訂購資訊”中的選型表），預設端口設定為“9600,N,8,1”，并支援由軟體修改
為 9600~460800bps 通訊速率。
UART 的 TTL 電平邏輯高為 VDD，邏輯低為 GND，與非 3.3V 單片機進行連接配接時，要注意邏輯
電平的轉換。
TXD 為強推挽輸出管腳，RXD 為輸入管腳。
管腳 485CR 為資料收發訓示管腳，子產品向外發送資料時管腳 485CR 輸出高電平（強推挽），
非發送時輸出低電平。利用這一邏輯特性，當在 UART 外部連接配接 RS485 電平轉換晶片時，發送指
示管腳可作為半雙工 485 晶片的收發控制管腳使用。
注：當子產品為 RS485 接口版本時，485CR 管腳已在子產品内部連接配接到了 485 晶片（VM511、
VM614、VM618、VM704S）。
數字接口 2（IIC）
VM5XX 支援雙向 IIC 總線和資料傳輸協定，支援最高 500kHz 的通訊速率。
在總線中，VM5XX 為從裝置，與之通訊的上位機為主裝置，主裝置控制整個通訊過程。向總
線發送資料的裝置定義為發送器，接收資料的裝置定義為接收器。總線必須由主裝置來控制，
由主裝置産生串行時鐘（SCL）、控制總線通路以及産生開始和停止信号（條件）。
VM5XX 裝置通過 SCL 和 SDA 線與總線連接配接，兩根資料線均為漏極開路，與非 3.3V 單片機進行連接配接時，要注意邏輯電平的轉換。
裝置位址
使用 IIC 總線時，VM5XX 使用 IIC 專用的裝置位址，裝置的 IIC 位址預設為 0xA0(160)，可
通過特殊的 UART 接口指令來完成 IIC 位址的修改，修改後的位址永久儲存。
IIC 位址修改指令為：$IICA=xxx\r\n
需要注意的是，IIC 位址必須為偶數，否則修改不能成功。
2IIC 協定硬體層信号類别及說明
為了降低使用難度，VM 系列子產品的 I2C 接口采用了與 AT24C02 完全相同的讀寫時序，在此
不再描述更多細節。
傳感器線圈接口
傳感器線圈接口由 SEN+和 SEN-管腳組成，分别連接配接到振弦傳感器線圈兩端。
通常情況下，傳感器線圈不區分正負極，直接連接配接即可。
注：當傳感器激勵方式設定為高壓激勵時，SEN+管腳會周期性（幾百毫秒~幾秒）輸出高電
壓，在使用過程中應注意人員及外圍電路的保護。
溫度傳感器接口
溫度傳感器接口由 TMP 和 GND 兩個管腳組成，内部已連接配接有上拉電阻。溫度傳感器接口是
複用接口，可連接配接數字式溫度傳感器 18B20 或熱敏電阻溫度傳感器，任意時刻，隻允許連接配接某
一種溫度傳感器（可通過對應的寄存器進行參數設定，詳見“3.18 溫度傳感器使用”）。
數字式溫度傳感器 18B20 的連接配接
VM 子產品支援 18B20 的兩線制和三線制兩種連接配接方法，如下圖示。
注：僅 VM501_HW120/VM704 支援 18B20 兩線制連接配接
注：目前生産 18B20 的廠商有很多，不同品牌的 18B20 通訊參數會有一些差異，基本上可
以保證 500 米以内正常通訊，有些品牌可以達到 1000 米。
2.8.2 熱敏電阻式溫度傳感器連接配接
熱敏電阻與子產品溫度測量接口管腳連接配接，如下圖所示。
