【導(dǎo)讀】SPWM波形經(jīng)IR2110驅(qū)動(dòng)H橋，實(shí)現(xiàn)DC-AC逆變的發(fā)電模擬裝置。包括阻性負(fù)載，以及非阻性負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了頻率跟蹤，相位跟蹤。有良好的人機(jī)交互性能。及調(diào)試過(guò)程以及結(jié)果測(cè)試，同時(shí)給出總體設(shè)計(jì)的流程圖、原理圖等。第五章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).....

　　

【正文】 位定時(shí)器 /記數(shù)器。定時(shí)器 B7 支持倍數(shù)捕獲比較 , PWM 輸出 ,和間隔定時(shí)。定時(shí)器 B7 并且有強(qiáng)大的中斷能力。中斷可在記數(shù)器在溢出時(shí)和各捕獲比較記數(shù)器引發(fā)。 比較器 A：比較器 A 模塊的主要作用將支持精精密的斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換 ,電池電壓監(jiān)控 , 和外模擬信號(hào)監(jiān)視。 ADC12： ADC12 模塊支持快速 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換。 模塊使用 12 位 SAR 生核心 , 采樣選擇控制 , 參考發(fā)電器和 16 個(gè)字節(jié)的轉(zhuǎn)換和控制緩沖。 轉(zhuǎn)換和控制緩 沖允許無(wú)任何CPU 干預(yù)的 16 個(gè)獨(dú)立 ADC 采樣轉(zhuǎn)換和存放。 DAC12： DAC12 模塊是 12 位 , R 階數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 ,電壓輸出。 DAC12 也能使用在 8 或 12 位方式 ,并且可以使用與 DMA 控制器一起使用。當(dāng)多個(gè) DAC12 模塊存在 , 他們可以一起被編組同步操作。在本次設(shè)計(jì)中直接引用 MSP430F169 單片機(jī)中本模塊的 D/A 轉(zhuǎn) 換 功能。 外圍器件 ： 外圍器件被連接到 CPU 在 數(shù)據(jù)、地址 , 和控制總線 之間 被所有指 令 處理使用。 DMA 控制器 ： DMA 控制器允許數(shù)據(jù) 不經(jīng) CPU 干預(yù)從一個(gè)存儲(chǔ)地址 移動(dòng) 到另一個(gè)。例如 , DMA 控 制器能被使用從 ADC12 轉(zhuǎn)換 存儲(chǔ) 數(shù)據(jù) 到 RAM。使用 DMA 控制器能增加 外圍 模塊 流 量。 DMA 控制器 通過(guò) 允許 CPU在 沒(méi) 有 數(shù)據(jù)移動(dòng)到外圍器件 時(shí) 保 持 在睡眠方式 而不 喚醒 以 減少系統(tǒng)功耗 。晶振和系統(tǒng)時(shí)鐘 ： 時(shí)鐘系統(tǒng)在器件由 32768 赫茲晶體控制振蕩器、內(nèi)部 數(shù)控 晶振的基本的時(shí)鐘模塊 (數(shù)控晶振 ) 和 高頻率晶體控制振蕩器 組成 ?；镜臅r(shí)鐘模塊 的 設(shè)計(jì) 符合 低 成本 和低功耗的要求。內(nèi)部數(shù)控晶振提供一個(gè)快速打開(kāi)的穩(wěn)定在 6 微秒之內(nèi)時(shí)鐘源?；镜臅r(shí)鐘模塊提供以下時(shí)鐘信號(hào) ： 輔助時(shí)鐘 (ACLK), 32768 赫茲 晶振 或一個(gè)高頻率 晶振 主要時(shí)鐘 (MCLK), 系統(tǒng)時(shí)鐘由 CPU。子 時(shí)鐘 (SMCLK), 子系統(tǒng)時(shí)鐘 通過(guò)外圍 模塊使用。數(shù)字式 I/O：有 六個(gè) 8 位 I/O 口 P1 到 P6。 所有 I/O 位 都是 獨(dú)立可編程22 序的 。 中斷輸入 功 能 由 P1 和 P2 口 所有八位端口 執(zhí)行 。對(duì)端口控制記數(shù)器的讀寫通 過(guò)指令執(zhí)行 。 可進(jìn)行 任一個(gè)輸入、 輸出 , 和中斷狀態(tài)的組合。 乘法器：乘法操作由一個(gè)專用的外圍模塊支持。不僅支持有符號(hào)和無(wú)符號(hào)乘法，同時(shí)支持有符號(hào)和無(wú)符號(hào)倍增和累加操作。操作數(shù)被載入外轉(zhuǎn)圍記數(shù)器之后，操作的結(jié)果立即被存儲(chǔ)。不需要另外的時(shí)鐘周期。 CPU： MSP430 CPU 是 16 位 RISC 對(duì)應(yīng)用程序高度透明的結(jié)構(gòu)。除程序流動(dòng)指令之外，所有操作都在記數(shù)器操作七個(gè)尋址模式時(shí)執(zhí)行，以操作數(shù)和四個(gè)尋址模式為目的操作數(shù)。 CPU 集成了 16 位記數(shù)器以減少指令執(zhí)行時(shí)間。記數(shù)器之間的操作執(zhí)行時(shí)間為 CPU 時(shí)鐘的一個(gè)周期。四個(gè)記數(shù)器 , R0 到 R3 為程序計(jì)數(shù)器 , 堆棧指針 , 狀態(tài)寄存器 ,和恒定的發(fā)電器，記數(shù)器通用寄存器。外圍器件被連接到 CPU 使用數(shù)據(jù) ,地址和控制總線 , 并且能被所有指令處理。指令組：指令組包括 51 條指令與三種格式和七個(gè)尋址方式。 每條指令在字和字節(jié)數(shù)據(jù)之間操作。工作方式： MSP430 有一 個(gè)有活動(dòng)模式和五種軟件可選擇的低功率運(yùn)行方式。中斷事件可能觸發(fā)器件服務(wù)請(qǐng)求恢復(fù)到任何五個(gè)低功率方式中的任何一個(gè)。低功率方式從中斷程序返回。以下六種操作方式能被軟件設(shè)置：活動(dòng)方式 AM 以及 5 種低功率方式?；顒?dòng)方式 AM：所有時(shí)鐘有效的。低功率方式 0 (LPM0)、低功率方式 1 (LPM1)： ACLK 和 SMCLK 保留， CPU、 MCLK不工作。低功率方式 2 (LPM2)： CPU、 MCLK 和 SMCLK 不工作，數(shù)控晶振的直流發(fā)生器、使能 ACLK 保留。低功率方式 3 (LPM3)： CPU 、 MCLK 和 SMCLK 不工 作，數(shù)控晶振的直流發(fā)生器不工作， ACLK 保留。低功率方式 4 (LPM4)： CPU 、 ACLK 、MCLK 和 SMCLK 不工作，數(shù)控晶振的直流發(fā)生器不工作，晶振停止。 引腳說(shuō)明 引腳名稱 引腳編號(hào) I/O 描述 AVCC 64 模擬正電源端，向電壓檢測(cè)電路， brownout，晶體振蕩電路，所頻環(huán)電路，比較器 A，端口1，以及液晶分壓電阻網(wǎng)絡(luò)供電，上電不必早于 DVCC。 AVSS 62 模擬負(fù)電源端，內(nèi)部連接于 DVCC。 DVCC 1 數(shù)字正電源端，提供所有部件電源（由 AVCC供電的除 外）。 DVSS 63 數(shù)字地，所有部件的接地端（由 AVCC/AVSS供電的除外）。 VREF+ 7 ADC12 正向參考電壓。 VeREF+ 10 外部參考電壓輸入。 VREF– /VeREF– 11 參考電壓 負(fù)端， 內(nèi)部參考電壓 , 或應(yīng)用 外部23 參考電壓 。 XT2IN 53 I/O 晶振 XT2 輸入。 XT2OUT 52 I/O 晶振 XT2 輸出。 SVSOUT 51 I/O 通用數(shù)字 I/O； 交換所有 PWM 數(shù)字輸出 端口到定時(shí)器 _B7 的 TB0 到 TB6 高電平端 , SVS 比較器 輸出 。 ；輔助時(shí)鐘 ACLK 輸出。 ；子時(shí)鐘 SMCLK 輸出。 ；主要系統(tǒng)時(shí)鐘 MCLK 輸出。 ? 47 I/O 通用數(shù)字 I/O；外部時(shí)鐘輸入端。 ? 46 I/O 通用數(shù)字 I/O。 ? 45 I/O 通用數(shù)字 I/O。 ? 44 I/O 通用數(shù)字 I/O。 ? 35 I/O 通用數(shù)字 I/O。 ? 34 I/O 通用數(shù)字 I/O。 。 。 。 。 。 。 ；定時(shí)器 _A比 較方式： OUT0 輸出。 DMAE0 26 I/O 通用數(shù)字 I/O； 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘 12 位 ADC, 直接存儲(chǔ)器存取通道 0 外在觸發(fā)器 。 。 ；比較器 A輸入端；比較方式：OUT2 輸出。 ；比較器 A輸入端；比較方式：OUT1 輸入。 ；比較器 A輸出端；捕獲方式：CCIOA輸入。 。 ；輔助時(shí)鐘 ACLK 輸出。 ；定時(shí)器 _A比較方式： OUT2 輸出。 ；定時(shí)器 _A比較方式： OUT1 輸出。 ；定時(shí)器 _A比較方式： OUT0 輸出。 ； SMCLK 信號(hào)輸出。 。 。 。 24 ；定時(shí)器 A時(shí)鐘輸入。 。 。 。 ? 39 I/O 通用數(shù)字 I/O。 ? 40 I 通用數(shù)字 I/O。 ? 41 I/O 通用數(shù)字 I/O。 ? 42 I/O 通用數(shù)字 I/O。 。 。 。 。 2 I/O 通用數(shù)字 I/O。 3 I/O 通用數(shù)字 I/O。 4 I/O 通用數(shù)字 I/O。 5 I/O 通用數(shù)字 I/O。 6 I/O 通用數(shù)字 I/O。 RES/NMI 58 I 復(fù)位輸入或非屏蔽中斷輸入端。 TCK 57 I 測(cè)試時(shí)鐘端。 TCK 是芯片編程和測(cè)試的時(shí)鐘輸入端。 TDI 55 I 測(cè)試數(shù)據(jù)輸入端。 TDI 用作數(shù)據(jù)輸入，芯片的保護(hù)熔絲與 TDI 相連。 TDO/TDI 54 I/O 測(cè)試數(shù)據(jù)輸出端， TDO/TDI 用作數(shù)據(jù)輸出或編程數(shù)據(jù)輸入端。 TMS 56 I 測(cè)試模式選擇端。 TMS 在芯片編程和測(cè)試時(shí)是輸入端。 XIN 8 I 基本振蕩器 XT1 輸入端?？梢赃B接標(biāo)準(zhǔn)晶體或晶體振蕩器。 XOUT 9 I/O 晶體振蕩器 XT1 輸出端。 25 參考文獻(xiàn) (1)趙爭(zhēng)鳴 ,劉建政等 .太陽(yáng)能光伏發(fā)電及其應(yīng)用 .科學(xué)出版社 .2020 (2)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)編 . 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編 2020. 北京理工大學(xué)出版社 . 2020 (3)吳亦鋒，陳德為 . 單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 電子工業(yè)出版社 . 2020 (4)Bruce Carter ,Ron （第三版） .人民郵電出版社 .2020 (5)孫肖子，鄧建國(guó)，陳南等 .電子設(shè)計(jì)指南 . 高等教育出版社 .2020 附錄 主電路原理圖： 26 謝辭 經(jīng)過(guò)近 13 周來(lái)的忙碌 和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已接近尾聲，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，在這里衷心感謝指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持， 讓我按時(shí)完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)論文設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了許許多多的困難。在此我要感謝我的指導(dǎo)老師 xxx 老師給我悉心的幫助和對(duì)我耐心而細(xì)致的指導(dǎo)，我的畢業(yè)論文較為復(fù)雜煩瑣，但是 xxx 老師仍然細(xì)心地糾正圖中的錯(cuò)誤。除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平以外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，我才得以解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的種種問(wèn)題。同時(shí) 感謝我院系傳授我們專業(yè)知識(shí)的所有老師。謝謝你們嘔心瀝血的教導(dǎo)。還有謝謝我周圍的同窗朋友，你們給了我無(wú)數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì)，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂(lè)。如果沒(méi)有你們的幫助，此次畢業(yè)論文的完成將變得困難。你們?cè)谖以O(shè)計(jì)中給了我許多寶貴的意見(jiàn)和建議。同時(shí)也要感謝自己遇到困難的時(shí)候沒(méi)有一蹶不振，取而代之的是找到了最好的方法來(lái)解決問(wèn)題。最后，感謝生我養(yǎng)我的父母。 謝謝他們給了我無(wú)私的愛(ài)，為我求學(xué)所付出的巨大犧牲和努力。