低功耗數(shù)字多功能表的設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 12:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 強(qiáng)大，但功耗比較大，與本設(shè)計(jì)的低功耗相違背。方案三：采用 MSP30 單片機(jī)，該控制器穩(wěn)定性高，功能齊全，含有我們需要的所有的功能，且其具有超低功耗的優(yōu)點(diǎn)。綜合考慮高效節(jié)能，我們選擇方案三，采用 MSP430 系列的 MSP430F2616單片機(jī)作控制核心。 電源變換模塊方案一：9V 方電池轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過(guò) 1117ADJ 降壓處理，可以提供不同電壓值給各個(gè)模塊供電，完全能夠滿足對(duì)各個(gè)模塊供電的需要和題目要求。方案二：9V 方電池轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過(guò) LM2575IN 降壓處理，可以得到+5V 電壓，再經(jīng)過(guò)反壓芯片 TPS60400DBVT 得到5V。另外經(jīng)過(guò)降壓得到 給單片機(jī)供電，能滿足設(shè)計(jì)要求。由于 1117ADJ 的功耗比較高，且 LM2575 的轉(zhuǎn)換效率較高，綜合考慮，我們選擇方案二，采用 LM2575 降壓芯片實(shí)現(xiàn)電源變換。 交流電壓測(cè)量模塊方案一：搭建峰值檢波回路，利用二極管的單向?qū)щ娦院碗娙荽鎯?chǔ)電能的性質(zhì)進(jìn)行峰值采集，進(jìn)而得到電壓的有效值。方案二：利用真有效值轉(zhuǎn)換芯片，性能參數(shù)方面也都能滿足設(shè)計(jì)要求，且能測(cè)量非正弦波。采用單 芯 片 均 方 根 直 流 轉(zhuǎn) 換 器 AD637，片 內(nèi) 緩 沖 放 大 器 既可 以 用 作 輸 入 緩 沖 ， 也 可 以 用 于 有 源 濾 波 器 配 置 。 該 濾 波 器 可 以 用 來(lái) 降 低 交流 紋 波 量 ， 從 而 提 高 精 度 。經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)量，峰值檢波電路不好實(shí)現(xiàn)，效果不理想，采用 AD637 效果理想，實(shí)現(xiàn)較為方便。故采用方案二。 電阻測(cè)量模塊方案一：利用測(cè)頻法測(cè)量電阻值，在一個(gè)震蕩電路里，C、R 、T 之間的關(guān)系確定，利用標(biāo)準(zhǔn)電容，測(cè)量周期，進(jìn)而計(jì)算出電阻 R。方案二：比例法測(cè)電阻，采用分壓原理。用 TL431 產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓，利用標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)電阻 Rx 進(jìn)行分壓，經(jīng)過(guò) AD 采集，單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理，得到電阻值。由于方案一要計(jì)算周期比較復(fù)雜，且誤差較大，不易實(shí)現(xiàn)，方案二簡(jiǎn)單易行，且比較準(zhǔn)確，故采用方案二。 電容測(cè)量模塊方案一：測(cè)量電容量的傳統(tǒng)數(shù)字式方法,先將電容值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（如電壓）,再用 A/D 轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，因此電路復(fù)雜，費(fèi)用較高。方案二：用測(cè)頻法測(cè)量電容，將電容置入振蕩電路，電容量可以被轉(zhuǎn)換為頻率，然后用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)施高精度測(cè)頻。電路簡(jiǎn)單，成本低，準(zhǔn)確度較高。方案三：用充電法測(cè)電容。用固定的電壓給電容充電，根據(jù)電容在電路的充放電時(shí)間，計(jì)算電容的大小。充放電時(shí)間需要準(zhǔn)確測(cè)量，進(jìn)行計(jì)算得到電容大小。結(jié)合本設(shè)計(jì)和小組內(nèi)的軟硬件水平，采用測(cè)頻法測(cè)電容。 晶體三極管 β 參數(shù)測(cè)試模塊將變化的 β 值轉(zhuǎn)化為與之成正比變化的電壓或電流量，再取樣進(jìn)行比較、分檔?？捎梢匀龢O管電流 Ic=βIb 的關(guān)系，當(dāng) Ib 為固定值時(shí)，I c 反映了 β 的變化。 通過(guò)采集 Ic 流經(jīng)的一個(gè)電阻的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。得
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