【正文】 T 在開關(guān)變換器中開始廣泛使用，為此美國(guó)硅通用半導(dǎo)體公司（ Silicon General）推出 SG3525。 MSP430F169 單片機(jī) DAC12 寄存器主要有 DAC12_0CTL、 DAC12_0DAT、 DAC12_1CTL、DAC12_1DAT 等。一般地，電流輸出 D/A 建立時(shí)間較短，電壓輸出 D/A 則較長(zhǎng)。 （ 2） 建立時(shí)間 (Setting Time) 是將一個(gè)數(shù)字量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定模擬信號(hào)所需的時(shí)間，也可以認(rèn)為是轉(zhuǎn)換時(shí)間。 // 使能轉(zhuǎn)換 ADC12CTL0 |= ADC12SC。 //選擇通道 通道選擇結(jié)束 ADC12IE = 0x02。 //多通道順序轉(zhuǎn)換 ADC12MCTL0= INCH_0+SREF_1。 // 使能 A/D 通道 A0、 A1 ADC12CTL0= ADC12ON+SHT0_2+REFON+MSC+REF2_5V。其中 VR+（有 3種）： AVCC (模擬電源正端 )、 VREF+ (A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部參考電源的輸出正端 )、 VeREF+(外部參考電源的正輸入端 )； VR（有 2種）： AVSS (模擬電源負(fù)端 )、 VREF 或 VeREF（ A/D 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部或者外部參考電源負(fù)端）。 AD都需要一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)，通常為電壓基準(zhǔn)。（ 3）設(shè)置 A/D 時(shí)鐘。對(duì)寄存器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，即可啟動(dòng) MSP430F169 內(nèi)部的 A/D模塊，主要的設(shè)置操作有：（ 1）設(shè)置參考電壓。 MSP430F169 單片機(jī) ADC12 寄存器設(shè)置 MSP430F169單片機(jī)內(nèi)部 A/D模塊原理圖如圖 37 所示。 (11)自動(dòng)掃描。 (9)ADC12可關(guān)斷內(nèi)核支持超低功耗應(yīng)用。 (7)模數(shù)轉(zhuǎn)換有 4種模式。 (5)配置有 8路外部通道與 4路內(nèi)部通道。 (3)內(nèi)置溫度傳感器。 MSP430F169 單片機(jī) ADC12 模塊特點(diǎn) (1)12 位轉(zhuǎn)換精度， 1位非線性微分誤差， 1位非線性積分誤差。 1602 液晶操作時(shí)序 35 所示： 圖 35 讀操作時(shí)序圖 36 所示： 數(shù)控直流電流源設(shè)計(jì) 12 圖 36 寫操作時(shí)序圖 對(duì)應(yīng)讀時(shí)序圖和寫時(shí)序圖的時(shí)間參數(shù)如表 33 所示，編程時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守時(shí)間參數(shù)。 7 DB0 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0位（最低位） 8 DB1 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1位 9 DB2 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2位 10 DB3 底 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3位 11 DB4 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4位 12 DB5 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5位 13 DB6 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6位 14 DB7 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7位（最高位）（也是 busy flag） 15 BLA 背光電源正極 16 BLK 背光 電源負(fù)極 1602 液晶寄存器功能 1602 液晶顯示器主要有兩個(gè)寄存器 RS 和 R/W 組成，他們的組合使用實(shí)現(xiàn)不同的功能，寄存器功能如表 32 所示： 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 11 表 32 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說明 0 0 寫入指令寄存器（清除屏等） 0 1 讀 busy flag（ DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（ DB0~DB6）值 1 0 寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等） 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 1602 液晶的字符集 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 （ 8） VREF/VeREF： 內(nèi)部參考電壓或者外加參考電壓的引腳。 （ 6） VeREF+ ：外部參考電壓的輸入。 （ 4） TDO/TDI ：測(cè)試數(shù)據(jù)輸出端口， TDO/TDI數(shù)據(jù)輸出或者編程數(shù)據(jù)輸出引腳。 （ 2） TCK ：測(cè)試時(shí)鐘， TCK是芯片編程測(cè)試和 bootstrap loader 啟動(dòng)的時(shí)鐘輸入端口。 （ 4） P3SEL：功能選擇寄存器。 （ 2） P3OUT：輸出寄存器。 （ 7） P1SEL：功能選擇寄存器。 （ 5） P1IES：中斷觸發(fā)沿選擇寄存器。 （ 3） P1DIR：方向選擇寄存器，為 1位輸出，為 0位輸入 。 2．具有中斷功能的數(shù)據(jù)輸入、 輸出端口 P1 和 P2各寄存器符號(hào)和功能如下所述（以 P1 口為例）： （ 1） P1IN： 輸入寄存器 。 （ 2）功能豐富： I/O，中斷能力，其它片內(nèi)外設(shè)功能。 MSP430F169 引腳功能 1． PIO 端口是并行輸入輸出端口， 8位。 MSP430 系列單片機(jī)是一個(gè) 16 位的單片機(jī)，采用了精簡(jiǎn)信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 9 指令集（ RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（ 7 種源操作數(shù)尋址、 4 種目的操作數(shù)尋址）、簡(jiǎn)潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn) 算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在 8MHz 晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為 125 ns 。 數(shù)控直流電流源設(shè)計(jì) 8 DVcc123456VREF+7XIN8XOUT/TCLK9VeREF+10VREF/VeREF1112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051XT2OUT52XT2IN53TDO/TDI54TDI55TMS56TCK57RST/NMI58596061AVss62DVss63AVcc64MSP430F169123456789101112131415161602VSSVDDVLDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7BLABLKR/WERSVCC100K1000pFVCC0(5V)S1100KVCCVCC1uF1K復(fù)位VCCSW1 SW2 SW3 SW410K 10K 10K 10K(22) (21) (23) (25)SW510K(27)2 3 4 5 6VCC 圖 33單片機(jī)小系統(tǒng) MSP430 系列單片機(jī) MSP430 系列單片機(jī)的特點(diǎn) MSP430 系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器公司于上世紀(jì)九十年代開發(fā)出的產(chǎn)品，已在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。圖 32所示為 數(shù)控恒流源的閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 數(shù)控直流電流源設(shè)計(jì) 6 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 7 第三章 數(shù)控直流電流源系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 31所示： 此次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是保證輸出電流的恒定，所以當(dāng)負(fù)載及其他參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，我們可以在硬件及軟件兩方面采取適當(dāng)?shù)拇胧┦馆敵鲭娏鞅３植蛔儭Ａ硗?，?duì)采樣電阻進(jìn)行采樣，有效避免了外接測(cè)量電路對(duì)電流的影響。但由于負(fù)載電阻為可調(diào)節(jié)電阻，輸出可能有電流可能會(huì)受接觸電阻的變化而不穩(wěn)定，故不宜選取。 SG3525主要技術(shù)指標(biāo)如圖 22所列。的 PWM 信號(hào)，結(jié)合雙 MOSFET 管斬波電路的獨(dú)特設(shè)計(jì)，能有效的減少輸出電流的紋波。 UC3575 屬于 DIP封裝，其 PWM占空比可從 0%~100%之間調(diào)節(jié)，能直接驅(qū)動(dòng) P溝道的 MOSFET開關(guān)管，但在功能上不能直接實(shí)現(xiàn)誤差放大和控制，難以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。其功能和驅(qū)動(dòng)能力也隨型號(hào)不同有所區(qū)別。對(duì)信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 5 照表 21分析，由于 MOSFET管的開關(guān)速度快，可作為選擇開關(guān)管的對(duì)象，經(jīng)查閱 P溝道的 MOSFET IRF9540 的技術(shù)資料，能滿足設(shè)計(jì)要求。 表 21 MOSFET 與 IGBT 性能參數(shù)的對(duì)比 性能指標(biāo) MOSFET IGBT 驅(qū)動(dòng)類型 電壓型 電壓型 驅(qū)動(dòng)功率 小 較小 開關(guān)速度 快（能達(dá)到 5MHz） 較快（一般在 100kHz 以下） 能通過電流 較大（一般在 100A以下） 大（能達(dá)到 1000A以上） 通態(tài)壓降 小于或等于 2V 一般大于 2V 由于設(shè)計(jì)要求輸出的功率不大，主要指標(biāo)體現(xiàn)在輸出電流的分辨率、測(cè)量值的誤差、紋波、穩(wěn)定度等方面。 考慮到本系統(tǒng)的輸入信息較少，我們選擇普通四位鍵盤作為本體統(tǒng)的鍵盤模塊。 鍵盤模塊選擇 方案一： 采用普通四位按鍵模式，通過點(diǎn)陣顯示器索顯示的信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，方便快捷，易于實(shí)現(xiàn)。 1602 液晶驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，性價(jià)比相對(duì)較高。但成本相對(duì)較高。但是動(dòng)態(tài)顯示要求單片機(jī)定時(shí)地對(duì)顯示器件掃描，如不調(diào)用顯示程序，就會(huì)立即停止顯示，而且顯示信息簡(jiǎn)單、有限，在本題目中應(yīng)用受到很大的限制。 顯示器選擇 方案一：采用 LED顯示，把測(cè)量所得到的高度通過數(shù)碼管顯示。種方案既能實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn) ,簡(jiǎn)化硬件電路 ,提高測(cè)量精度 ,同時(shí)也能利用軟件對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行補(bǔ)償 ,這給調(diào)試、維護(hù)和功能的擴(kuò)展、性能的提高 ,帶來了極大的方便。 由于 MSP430F169單片機(jī) 內(nèi)部集成了 A/D轉(zhuǎn)換器 ,不需外加 A/D。 負(fù)載電阻 AC/DC 開關(guān)管 顯示 鍵盤 恒流輸出 電流檢測(cè) 報(bào)警信息 單片機(jī) PWM芯片 給定值