【文章內(nèi)容簡介】 振兩種，它的作用是在電路產(chǎn)生震蕩電流并且發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。它是時(shí)鐘電路中最重要的部件，它的作用是向單片機(jī)提供基準(zhǔn)頻率，它就像個(gè)標(biāo)尺，工作頻率不穩(wěn)定時(shí)會(huì)造成相關(guān)設(shè)備工作頻率的不穩(wěn)定，自然容易出現(xiàn)問題。由于制造工藝的不斷提高，現(xiàn)在 晶振的頻率偏差、溫度穩(wěn)定性、老化率和密封性等重要技術(shù)指標(biāo)都很好，已經(jīng)不太容易出現(xiàn)故障，但在選用時(shí)仍然需要留意一下晶振的質(zhì)量。復(fù)位電路是為了確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。~。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，復(fù)位信號(hào)才能夠被撤除，電路開始正常的工作。 電流變送模塊該模塊總共包含3個(gè)子模塊，即：電阻橋測(cè)量模塊、信號(hào)調(diào)理及放大模塊以及V/I模塊。該模塊采用電橋法來測(cè)量電阻所對(duì)應(yīng)的電壓值。， RRR4 與Rx配合使用，組成一個(gè)電阻測(cè)量電橋。RRR3采用定值電阻，精確測(cè)量出其電阻值，R4可采用滑動(dòng)變阻器，用以調(diào)節(jié)電流變送器所需零點(diǎn)（將在電流變送模塊做詳細(xì)闡述），其中電阻Rx 即是所需測(cè)量電阻。根據(jù)設(shè)計(jì)要求Rx為1K~2K，R4也選取2K電位器。電橋中間兩點(diǎn)電壓即為后續(xù)差動(dòng)放大器的輸入信號(hào)。分別為： () （） （）、所得信號(hào)為mV級(jí)，需經(jīng)由放大電路處理，同時(shí)為了解決非線性問題，需考慮非線性調(diào)理。圖 該模塊采用差分輸入，考慮到實(shí)際電阻值與標(biāo)稱值的偏差，將輸入信號(hào)經(jīng)由兩級(jí)放大。最終通過調(diào)節(jié)R12獲得穩(wěn)定的放大倍數(shù)，以簡化電路設(shè)計(jì)以及減小元器件值不標(biāo)準(zhǔn)的影響。R6所構(gòu)成的正反饋電路作為非線性修正。圖 實(shí)際測(cè)試知，其非線性情況如圖示，所以采用正反饋修正。其修正電壓Vx為：Vx≈VaRx247。(Rx+R6) （）則實(shí)際輸出為 ： V1=（Va+VxVb）（1+R9/R8） （）經(jīng)計(jì)算R6選定為45K左右，為了實(shí)際修正，可選用電位器做調(diào)解，%。同時(shí)考慮到二線制變送器要求為單電源輸入，在放大器選擇時(shí)，為了簡化電路，同時(shí)降低功耗，采用了廉價(jià)低功耗且能單電源穩(wěn)定工作的LM324N。 V/I模塊該模塊是將上一級(jí)輸出的確定電壓信號(hào)加至一小值負(fù)載電阻，獲得穩(wěn)定電流信號(hào)進(jìn)行傳送，由于對(duì)放大器無特殊要求，為充分利用硬件資源并提高系統(tǒng)集成度，仍使用LM324剩余的其中一路放大器。電流/。 圖 ，對(duì)于交流變送4mA~20mA所需要零點(diǎn)4mA可通過R4的調(diào)節(jié)來獲得；調(diào)滿電路是由R1R1W2組成的對(duì)上一級(jí)電壓輸出V2 分壓構(gòu)成。通過對(duì)W2 的調(diào)節(jié)，使得最后輸出（信號(hào)源最高輸入時(shí)整個(gè)電路的輸出）達(dá)到要求的輸出結(jié)果V(W2 中間抽頭電壓)。在該V/I 轉(zhuǎn)換電路, 中由于R1R18均為100k的大電阻，而負(fù)載電阻R19 為100Ω的小電阻，整個(gè)電路電流輸出Iout≈V/R16?？紤]到實(shí)際傳輸線路損耗，其中R20為模擬負(fù)載電阻。 I/V變換電路由于輸入信號(hào)為4mA~20mA電流信號(hào)，為避免后級(jí)采樣計(jì)算造成誤差，采用125Ω電阻做電壓變換，即4mA500mV，20mA2500mV。依舊差用兩級(jí)放大電路，一來和前文所述原因相同，便于放大倍數(shù)控制，二是對(duì)于4mA500mV零點(diǎn)電壓的處理，由于后級(jí)采樣電壓信號(hào)需控制在0~5V，若以4mA500mV（二級(jí)放大為1V）作零點(diǎn)，信號(hào)范圍為1~5V對(duì)應(yīng)1000~2000K電阻，即4V247。1000=4mV；若采用0~5V對(duì)應(yīng)1000~2000K，則有5V247。1000=5mV。對(duì)比可知，考慮采樣誤差，5mV必定優(yōu)于4mV，所以該電路采用0~5V制，而要方便的解決零點(diǎn)問題，前級(jí)采用差分輸入獲得負(fù)電壓輸出，在第二級(jí)之前疊加一個(gè)正電壓即可方便的解決該問題。所以進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)該模塊選擇為兩級(jí)差分輸入，4mA信號(hào)經(jīng)125Ω負(fù)載得到500mV只需放大2倍得到1V，再通過簡單的穩(wěn)壓帶電路疊加一個(gè)1V電壓，再送第二級(jí)放大即可。圖 AD采樣MSP430 的ADC 有4 種類型：ADCADC1ADC1SLOPE（斜邊ADC 轉(zhuǎn)換）等。MSP430F2617采用ADC12， 所示。圖 ADC12 結(jié)構(gòu)原理，ADC12 由以下5 大功能模塊構(gòu)成：1：一個(gè)帶有采樣與保持功能的 12 位轉(zhuǎn)換器的ADC12 內(nèi)核；2：內(nèi)部參考電壓發(fā)生器，同時(shí)有兩種參考電壓值可供選擇；3：可以選擇的采樣與轉(zhuǎn)換過程中所需要的時(shí)鐘信號(hào)源；4：采樣以及轉(zhuǎn)換所需的時(shí)序控制電路；5：轉(zhuǎn)換結(jié)果有專門的桶型緩存。ADC12 的ADC12 的主要特性歸納為如下：1：采樣速度快，最高可達(dá) 200ksps；2：12 位轉(zhuǎn)換精度，1 位非線性微分誤差，一位非線性積分誤差；3：內(nèi)置采樣與保持電路，省去外部擴(kuò)展的麻煩；4：模塊本身內(nèi)置轉(zhuǎn)換所需要時(shí)鐘發(fā)生器，同時(shí)還有更多種時(shí)鐘源可提供給 ADC12 模塊；5：內(nèi)置溫度傳感器；6：內(nèi)置參考電源，而且有參考電壓有 6 種可編程的組合；7：模數(shù)轉(zhuǎn)換有 4 中模式，可靈活地運(yùn)用以節(jié)省軟件量以及時(shí)間；ADC12 內(nèi)核可關(guān)斷以節(jié)省系統(tǒng)能耗。所有功能都可通過用戶軟件獨(dú)立配置。通過 ADC12 的功能寄存器來使用ADC12 相當(dāng)靈活與方便。該模塊的寄存器分別為：ADC12CTL0 、ADC12CTL1 、ADC12IFG 、ADC12IE 、ADC12IV 、ADC12MCTL0~ADC12MCTL1 ADC12MEM0~ADC12MEM15。部分如下：ADC12CTL0：15~1211~876543210SHT1SHT0MSCREF ONADCONADCOVIEADC12TVIEENCADCSCADC12CTL1：15~1211~10987~54~32~10CSStartAddSHSSHPISSHADC12DIVADC12SSELCONSEQADC12BUSYADC12MCTLi：76~43~0EOSSref參考電壓INCH輸入通道要將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，必須有參考電壓，參考電壓有內(nèi)部與外部兩種。如果有使用內(nèi)部參考電壓，則在使用時(shí)，確保在ENC=”0”的前提下，REFON=1，ADC12ON=1。這時(shí)只是給ADC 電路供電，給參考電源部分供電，而轉(zhuǎn)換時(shí)究竟是以什么為參考還沒有指明，所以需指明具體的參考電源。、 兩種，當(dāng)ADC12CTL0 的第6 位為“0” 參考電壓。當(dāng)然也可以使用外部參考電源，在使用外部參考電源時(shí)，必須將正確的標(biāo)準(zhǔn)電壓源連接在參考電源引腳端。在 ADC12MCTLi 寄存器中的第6 位將指明參考電源非常細(xì)節(jié)的情況， 6 位所表示的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的參考電源情況，一共有 6 種情況可供選擇，分別為V R+與V R_的組合。0： V R+ = AV CC V R– = AV SS1： V R+ = V REF+ V R– = AV SS2,3：V R+ = Ve REF+ V R– = AV SS4： V R+ = AV CC V R– = V REF– / Ve REF–5： V R+ = V REF+ V R– = V REF– / Ve REF–6,7：V R+ = Ve REF+ V R– = V REF– / Ve REF–在確定了轉(zhuǎn)換所需要的參考電壓源后，好需要確定采樣、保持時(shí)間、以及轉(zhuǎn)換的速度與采樣速率。ADC12CTL0 的第8～15 位將確定采樣、保持時(shí)間。ADC12CTL1 的第4 位ADC12SSEL 選擇ADC12 內(nèi)核時(shí)鐘源0： ADC12 內(nèi)部時(shí)鐘源為ADC12OSC（來自AADC12 內(nèi)部振蕩器）；1： ACLK；2： MCLK；3： SMCLK。ADC12CTL1 的第7 位ADC12DIV 選擇ADC12 時(shí)鐘源分頻因子，共3 位，分頻因子為該3 位二進(jìn)制數(shù)加1。有了以上這些，要進(jìn)行ADC 轉(zhuǎn)換呢，還必須有采樣保持與轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)。ADC12模塊提供多種啟動(dòng)條件。ADC12CTL1 的第11 位SHS 控制位將決定由什么信號(hào)啟動(dòng)采