基于msp430單片機數(shù)控恒流源的設計-資料下載頁
2025-05-19 15:13本頁面
【導讀】MSP430F1232超低功耗單片機作為主控核心，由12位DAC8512、16位AD7790、可調(diào)穩(wěn)壓。大若干倍的電流轉(zhuǎn)電壓值。通過三個獨立按鍵和一塊四位共陽極數(shù)碼管共同完成，用戶對。本系統(tǒng)的設定和交互。簡言之，本系統(tǒng)在負載一定變化范圍內(nèi)實現(xiàn)了恒流輸出，即通過控。制加載于負載上的輸出電壓和采樣輸出的電流與給定電流值得比較達到穩(wěn)流。
【正文】 供電，再者為下一級AMS1117 轉(zhuǎn) 供應輸入電壓， P_U2 輸出的 + 分別為主控、 AD7790、顯示驅(qū)動電路供應電壓。 9 圖 各級穩(wěn)壓電路 軟件設計 本設計軟件模塊采用 C 語言編寫程序，根據(jù)本設計任務要求，程序流程圖如下： 10 第四章 系統(tǒng)測試及誤差分析 1. 數(shù)字萬用表：一臺 2. 可調(diào)電阻箱：一臺 開機上電 初始化 是否有鍵按下 進入預定電流輸入設置 進入 1MA 輸出電流步進 判斷是否完成設置 調(diào)用自動調(diào)節(jié)輸出電流子程序 判斷按鍵操作是否完成 調(diào)用 1MA 步進子程序 調(diào)用顯示子程序交替顯示當前電流值與預置電流值 否 否 否 是 是 是 11 3. 示波器：一臺 4. 單片機仿真下載器：一臺 5. 電腦：一臺 系統(tǒng)硬件方案完成后，各模塊焊接、檢測完畢后，連線無誤，再逐步對各模塊進行測試。 指標測試 : ①、輸出電流范圍： 1mA1000mA 可以通過按鍵設置電流值，并且實際輸出值與給定值之間的偏差 =給 1%+10mA。 ②、具有“ +”“ ”步進調(diào)整功能，步進電流 =10mA。 輸出電流范圍為 20mA— 1000mA，步進 1mA。 下面列出部分測試結(jié)果： 給定值 （ mA） 實際值（ mA） 偏差（ mA） 顯示值（ mA） 偏差（ mA） 2 6 12 24 47 47 0 47 0 96 192 191 1 300 400 402 2 401 1 500 500 0 550 549 1 600 599 1 602 2 表 系統(tǒng)測試結(jié)果 系統(tǒng)的最終測試結(jié)果如下： 1. 系統(tǒng)具體 功能： 輸出電流可在 1— 600mA 數(shù)字可調(diào)且能交替顯示預定值 12 與給定值； 2. 可設置并顯示輸出電流給定值且輸出電流與給定值誤差的絕對值小于2mA； 3. 負載變化，輸出電流的絕對值小于 5mA； 4. 最小步進電流可達 1mA， 絕對誤差不大于 5mA。 控制部件低功耗設計 設計中我們選用 TI 公司的超低功耗 430 單片機，模數(shù)轉(zhuǎn)換器選用超低功耗16 位 AD7790， DA 選用 DAC8512 SO8 貼片、運放選用 OP07 貼片，兩個雙電源12V 穩(wěn)壓芯片選用 TO92 封裝；最大限度的降低系統(tǒng)的控制及顯示驅(qū)動部分的功耗。 系統(tǒng)誤差分析 根據(jù)反復試驗得知系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生有以下幾點： 1. 由于本系統(tǒng)采用開關(guān)電源電路設計，僅適用于低于 8W 的器件，而本系統(tǒng)的控制部件的功耗大約有 3W 左右，為了使的輸出電壓的穩(wěn)定，本系統(tǒng)采用開關(guān)穩(wěn)壓芯片，缺點是線性穩(wěn)壓電路 ,所有有其特有的內(nèi)部功率損耗大 ,全部壓降均轉(zhuǎn)換為熱量損失了 ,效率低，致使輸出電流緊限于 1— 600mA。 2. 本系統(tǒng)通過反復測量標稱電阻在不同電壓下電流值大小，進 行標定（即將接入系統(tǒng)的不同負載所產(chǎn)生的電流值與對應的 AD 值進行綁定，在此基礎(chǔ)上進行線性化計算），建立一個數(shù)據(jù)表，通過最小二分法，查表并計算出當前電流值，進行顯示。所以，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測量的準確性以及密度決定了系統(tǒng)的準確性以及分辨率。 3. 數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理存在較大誤差，算法有待進一步優(yōu)化； 4. 電流值的標定存在誤差（標稱電阻存在溫漂，串入系統(tǒng)的標定電流表存在誤差） ,精確度有待提高。 第五章 結(jié)論 13 本系統(tǒng)的電路設計較為簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)較精準的數(shù)控直流電流源，且系統(tǒng)具有較高的控制和輸出電流的穩(wěn)定性 ；系統(tǒng)控制芯片采用超低功耗單片機MSP430F1232，運用恒流源測電阻，超低功耗的 16 位 AD7790、十位快速 DA 和有效的算法，將輸出電流快速的達到預期的電流值。設計可滿足 1— 600mA 的可調(diào)和顯示，且輸出電流的最大誤差小于 5mA，而且控制電路采用低功耗設計，使得系統(tǒng)功耗較低。 參考文獻 [1] 林濤??數(shù)字電子技術(shù)?清華大學出版社? 20xx [2] 秦龍?單片機 C語言應用程序設計?電子工業(yè)出版社? 20xx [3] 王增福?穩(wěn)定電源使用電路選編?電子工業(yè)出版社? 20xx [4] 沈建華? MSP430 系列 16 位超低功耗單片機原理與實踐?北京航空航天大學出版社? 20xx [5] 林濤?模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)?重慶大學出版社? 20xx 14 附 1 電路原理圖 系統(tǒng)總體原理圖 附圖 1 15 系統(tǒng)開關(guān)電源部分原理圖 附圖
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