【正文】 的響應(yīng)，高優(yōu)先級的請求可以中斷正在服務(wù)的低優(yōu)先級。7．ADC12IV為16位，對應(yīng)于ADC12IFG寄存器：=1：。6．ADC12IE為16位，：：轉(zhuǎn)換結(jié)束，并且轉(zhuǎn)換結(jié)果已經(jīng)裝入轉(zhuǎn)換存儲寄存器。5．ADC12IFG中用其中低12位，高4位在讀出時為04．ADC12MCTLx分頻因子為該3位二進制數(shù)加1ADC12SSEL——ADC12內(nèi)核時鐘源選擇CONSEQ——轉(zhuǎn)換模式選擇位ADC12BUSY——ADC12忙標(biāo)志（只用于單通道單次轉(zhuǎn)換模式，在其它轉(zhuǎn)換模式下，該位無效）3．ADC12MEM0～ADC12MEM15SHP——采樣信號（SAMPCON）選擇控制位。可以定義單次轉(zhuǎn)換地址或序列轉(zhuǎn)換的首地址。轉(zhuǎn)換控制寄存器1（大多數(shù)3～15位，只有在ENC=0時才可被修改），各位定義：15～1211～10987～5310CSSTARTADDSHSSHPISSHADC12DIVADC12SSELCONSEQADC12BUSYCSSTARTADD——轉(zhuǎn)換存儲器地址位。采樣周期是ADC12CLK周期乘4的整數(shù)倍。在不同條件下，ADC12SC的含義如下所示：ENC——轉(zhuǎn)換允許位。 AD模塊電路圖 不論用戶使用何種轉(zhuǎn)換模式，都要處理以下問題：設(shè)置具體模式輸入模擬信號關(guān)注轉(zhuǎn)換結(jié)束信號存放轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)以及采用查詢或者中斷方式讀取數(shù)據(jù)二、ADC12寄存器說明1．ADC12CTL0ADC12提供4種轉(zhuǎn)換模式：單通道單次轉(zhuǎn)換序列通道單次轉(zhuǎn)換單通道多次轉(zhuǎn)換序列通道多次轉(zhuǎn)換這里我們只用單通道單次轉(zhuǎn)換對選定的通道進行單次轉(zhuǎn)換要進行如下設(shè)置：x=CSStartAdd，指向轉(zhuǎn)換開始地址ADC12MEMx存放轉(zhuǎn)換結(jié)果ADC12MCTLx寄存器中定義了通道和參考電壓轉(zhuǎn)換完成時必須使ENC再次復(fù)位并置位（上升沿），以準(zhǔn)備下一次轉(zhuǎn)換。經(jīng)過挑選，我們使用12位的TLV5618。第4章 DA模塊 因為MSP430F149單片機內(nèi)部并沒有內(nèi)置DAC12模塊，所以必須外接DAC芯片進行DA轉(zhuǎn)換。功耗小、效率高：功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，所以晶體管上的功耗小，轉(zhuǎn) 化效率高，一般為60～70%，而線性電電源只有30～40%。其功能是將一個位準(zhǔn)的電壓,透過不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。Power 電源模塊：5v12v 佰嘉達(dá) D120A 雙組電源佰嘉達(dá) D120A 雙組電源是開關(guān)電源（英文：SwitchingCOM為液晶片的公共端，S為液晶片的段碼端。除掉端口P1,P2與中斷相關(guān)的3個寄存器，端口P3,P4,P5,P6的4個寄存器（用法同P1，P2）分別為PXDIR，PXIN，PXOUT，PXSEL可供用戶使用。 //。0：選擇引腳為I/O端口，1：選擇引腳為外圍模塊功能。P1,P2兩端口還具有其他片內(nèi)外設(shè)功能，將這些功能與芯片外的聯(lián)系通過復(fù)用P1,P2引腳的方式來實現(xiàn)。P2高3位允許中斷。 0E0H, amp。PX口的每一個引腳都有一位用以控制該引腳是否允許中斷。p1低3位下降沿觸發(fā)中斷。如： 07H, amp。如果允許PX口的某個引腳中斷，還需定義該引腳的中斷觸發(fā)方式。另外，以保證中斷請求被接受，且使相應(yīng)中斷標(biāo)志位置位。應(yīng)該注意的是：~，為多源中斷。0：無中斷請求， 1：有中斷請求。（4）PXIFG：中斷標(biāo)志寄存器。=~0X01。如：PIOUT|=0X01。該寄存器為I/O端口的輸出緩沖寄存器，再讀取時輸出緩存的內(nèi)容與引腳方向定義無關(guān)。0X10。=~BIT4。例如：unsigned char key。所以其引腳的方向要選為輸入。（2）PXIN：輸入寄存器，為只讀寄存器。 // ，P2DIR=0XF0。0：輸入模式；1：輸出模式。使用輸入/輸出功能時，應(yīng)該先定義端口的方向 。 8位相互獨立，可以分別定義8個引腳的輸入/輸出方向。這里，Px代表P1或P2。通過設(shè)置寄存器我們可以實現(xiàn)：（1）每個I/O位獨立編程；（2）任意組合輸入，輸出和中斷；（3）P1,P2所有8個位全部可以用作外部中斷處理；（4）可以使用所以指令對寄存器操作；（5）可以按字節(jié)輸入、輸出，也可按位進行操作。MSP430各端口具有豐富的控制寄存器供用戶實現(xiàn)相應(yīng)的操作。 端口的功能。常見的鍵盤接口可以直接用端口進行模擬，用查詢或者中斷方式控制。MSP430系統(tǒng)中沒有專門的輸入/輸出指令，輸入/輸出操作通過傳送指令來實現(xiàn)?！?2】.板子集成USB轉(zhuǎn)串口功能?！?0】.板載蜂鳴器電路，可做音樂實驗等?！?】.2個優(yōu)質(zhì)獨立按鍵?！?】.所有IO口（包括AD電源等）均引出（未焊接排針，可自己向上或向下焊接）。由于它具有極低的功耗、達(dá)到60KB的FLASH容量、豐富的片內(nèi)外設(shè)和相對較小的體積及方便靈活的開發(fā)環(huán)境，已成為眾多單片機系列中一顆耀眼的“芯星”。因為在恒流源電路中,MOSFET管的輸入電容太大,而一般運放的輸出 電阻都在幾十歐姆以上,會造成閉環(huán)的延遲,而高增益的閉環(huán)負(fù)反饋中的遲延很容易振蕩,三極管的放大倍數(shù)選大些,也可以用復(fù)合管,實際上電阻的誤差比三極管 基極電流的影響可能要大,。Vi為0~1V，我們做的恒流源輸出電流在0~100mA，R6=1/=10Ω。所以RRRR4選用100kΩ。由虛斷知，運算放大器輸入端沒有電流流過，　則 (Vi – V2)/R1= (V1 – V4)/R2 ……a　　同理 (V3 – V2)/R3 = V2/R4 ……b　　由虛短知 V1 = V2 ……c如果R1=R2=R4=R3，則由abc式得V3V4=Vi上式說明R6兩端的電壓和輸入電壓Vi相等，則通過R7和RL的電流I=Vi/R6。R6為電流反饋采樣電阻，R5為限流電阻，RL為負(fù)載電阻。通常的V/I轉(zhuǎn)換有兩種方式，一種是負(fù)載共地的方式，一種是負(fù)載共電源的方式。第2章 恒流電路數(shù)控直流電流源可以采用電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)，單由于其輸出電流的幅值一般在uA數(shù)量級，因此需要進行電流放大若干倍才能達(dá)到所需要的要求電流值，電路實現(xiàn)很困難。 系統(tǒng)框圖用430單片機作為整機的控制單元，通過改變Ｄ/A轉(zhuǎn)換器的輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而間接地改變壓控恒流源的輸出電流大小。所以設(shè)計一個數(shù)控恒流源方案來提高恒流源的穩(wěn)定性、適用范圍以及精度很有必要。同時，也不僅局限于此。數(shù)控恒流源設(shè)計報告 背 景數(shù)控恒流源是單片機運用數(shù)字控制技術(shù)控制恒流源的一種設(shè)計方案。當(dāng)前，數(shù)字化數(shù)控恒流源的應(yīng)用，隨著電子技術(shù)的發(fā)展使用范圍越來越廣，在電子測量儀器、激光、傳感技術(shù)、超導(dǎo)、現(xiàn)代通信等高新技術(shù)領(lǐng)域，恒流源都被廣泛應(yīng)用，且發(fā)展前景較為良好。電子領(lǐng)域，數(shù)控恒壓技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是恒流方面特別是數(shù)控恒流的技術(shù)是有待發(fā)展，高性能的數(shù)控恒流器件的開發(fā)和應(yīng)用存在巨大的發(fā)展空間。 目 錄 第一章 設(shè)計方案 第二章 恒流電路 第三章 MSP430F149單片機及電源 第四章 AD模塊 第五章 DA模塊 第六章 鍵盤模塊和顯示模塊 第七章 軟件設(shè)計 第八章 實驗總結(jié)第1章 設(shè)計方案本設(shè)計本設(shè)計是基于單片機控制的直流恒流源, 分為以下幾個組成部分: 單片機控制系統(tǒng)、 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換模塊、 電源模塊、恒流源模塊、負(fù)載及鍵盤液晶顯示模塊, 系統(tǒng)框圖如圖所示。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電流值的大小，可以將電流轉(zhuǎn)換成電壓，并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，用單片機實時對電壓進行采樣，與輸入預(yù)期值比較，并通過430單片機進行進行數(shù)據(jù)處理微調(diào)輸出，提高精度實時顯示。若選擇電壓輸出型DAC，再通過VI轉(zhuǎn)換電路變成與之成比例的電流信號，則電路實現(xiàn)相對簡單，因此設(shè)計直流電源時常采用該種方案實現(xiàn)，在這種方案中，V/I轉(zhuǎn)換電路設(shè)計是關(guān)鍵。我們選用的是負(fù)載共地的方式，因為有很多電路負(fù)載在連接的時候需要進行共地。R7為A/D轉(zhuǎn)換采樣電阻，R6采樣到的電流信號加到電路的輸入端，構(gòu)成電流并聯(lián)負(fù)反饋電路。如果負(fù)載RL100KΩ，且運算放大器的放大增益足夠大時，通過負(fù)載RL的電流僅有輸入電壓Vi決定，并且I=Vi/R6。為了方便采樣，我們選擇R6為1Ω電阻。為了擴大電流的輸出能力，在上電路的負(fù)反饋沒有通過電阻直接反饋，而是串聯(lián)了三極管的發(fā)射結(jié)，進行電流放大。第3章 MSP430F149單片機及電源 MSP430F149單片機 MSP430F149單片機是一個 16 位的、具有精簡指令集的、超低功耗的混合型單片機。開發(fā)板資源描述:【1】.板載MSP430F149芯片【2】.集成USB型BSL編程器（對自身或其他板子進行bsl編程）【3】.【4】.采用USB供電和程序下載，優(yōu)質(zhì)電容濾波【5】.采用標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口（14針），支持硬件仿真。【7】.4路彩色LED全部上拉，可以借此觀察程序運行狀態(tài)?！?】.板載手動復(fù)位電路?！?1】.提供NRF24L01+無線模塊接口?！?3】.。MSP430的端口有PPPPPPS和COM（型號不同，包含的端口也不僅相同，如MSP430X11X系列只有P1,P2端口，而MSP430X4XX系列則包含全部上述端口），它們都可以直接用于輸入/輸出。端口P1`P6的每一位都可以獨立用于輸入/輸出，即具有位尋址功能。由于MSP430的端口只有數(shù)據(jù)口，沒有狀態(tài)口或控制口，在實際應(yīng)用中，如在查詢式輸入/輸出傳送時，可以用端口的某一位或者幾位來傳送狀態(tài)信息，通過查詢對應(yīng)位的狀態(tài)來確定外設(shè)是否處于“準(zhǔn)備好”狀態(tài)。（1）P1,P2端口： I/O,中斷功能,其他片內(nèi)外設(shè)功能如定時器、比較器；（2） P3,P4P5P6端口：I/O,其他片內(nèi)外設(shè)功能如SPI、UART模式，A/D轉(zhuǎn)換等；（3）S,COM 端口：I/O,驅(qū)動液晶。其中P1,P2具有7個寄存器，P3~P6具有4個寄存器。端口P1,P2的功能可以通過它們的7個控制寄存器來實現(xiàn)。（1）PxDIR：輸入/輸出方向寄存器。8位再PUC后都被復(fù)位。作為輸入時只能讀，作為輸出時，可讀可寫。如：P1DIR|=BIT4。 //高4位輸出，低4位輸入。用戶不能對它進行寫入，只能通過讀取其寄存器的內(nèi)容來知道I/O口的輸入信號。如再鍵盤鍵盤掃描程序中經(jīng)常要讀取行線或者列線的端口寄存器值來判斷案件情況。P1DIRamp。 //……key=P1INamp。 //……（3）PXOUT：輸出寄存器。改變方向寄存器的內(nèi)容，輸出緩存的內(nèi)容不受影響。 // ， PIOUTamp。 // 。他的8個標(biāo)志位標(biāo)志相應(yīng)引腳是否有中斷請求有待處理。~。當(dāng)任一事件引起的中斷進行處理時，~，必須由軟件來判斷是對哪一個事件，并將相應(yīng)的標(biāo)志復(fù)位。（5）PXIES：中斷觸發(fā)沿選擇寄存器。0：上升沿觸發(fā)使相應(yīng)標(biāo)志置位，1：下降沿觸發(fā)相應(yīng)標(biāo)志置位。P1IES 。（6）PXIE：中斷使能寄存器。0：禁止中斷 ，1：允許中斷。P2IE 。（7）PXSEL：功能選擇寄存器。PXSEL用來選擇引腳的I/O端口功能與外圍模塊功能。如：P1SEL|=0X10。端口PPPP6沒有中斷能力，其余功能同PI,P2。端口COM和S，他們實現(xiàn)與液晶片的直接接口。液晶片輸出端也可經(jīng)軟件配置為數(shù)字輸出端口。ModeSupply），又稱交換式電源、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置。開關(guān)電源體積小、重量輕：由于沒有工頻變壓器，所以體積和重量只有線性電源的20～30%。所以選擇開關(guān)電源轉(zhuǎn)化和提供12V和5V電壓?？紤]到恒流源的精度和步進的大小，我們決定使用12位的DAC芯片來進行DA轉(zhuǎn)換。其連接圖如下DA模塊電路圖特性雙通道12位電壓輸出型 DAC 可編程設(shè)置時間：3uS—10uS 兼容 TMS320和 SPI接口可直接代替TLC5618應(yīng)用數(shù)字電路控制 數(shù)字偏移及增益控制 工業(yè)生產(chǎn)控制 機器和自動控制裝第5章 AD模塊 這里采用的是MSP430F149單片機內(nèi)部的ADC12模塊，需在單片機外接如圖所示的一些元件輔助芯片。在ENC復(fù)位并再次置位之前的輸入信號將被忽略?？刂萍拇嫫?，各位定義：15～1211～876543210SHT1SHT0MSCREFONADC12ONADC12TOVIEADC12TVIEENCADC12SCADC12SC——采樣/轉(zhuǎn)換控制位。0：ADC12為初始狀態(tài)，不能啟動A/D轉(zhuǎn)換；1：首次轉(zhuǎn)換由SAMPCON上升沿啟動ADC12TVIE——轉(zhuǎn)換時間溢出中斷允許位（當(dāng)前轉(zhuǎn)換還沒完成時，又發(fā)生一次采樣請求，則會發(fā)生轉(zhuǎn)換時間溢出）0：沒發(fā)生轉(zhuǎn)換時間溢出1：發(fā)生轉(zhuǎn)換時間溢出ADC12OVIE——溢出中斷允許位（當(dāng)ADC12MEMx中原有數(shù)據(jù)還沒有讀出，而又有新的轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)要寫入時，則發(fā)生溢出）0：沒發(fā)生溢出1：發(fā)生溢出ADC12ON——ADC12內(nèi)核控制位0：關(guān)閉ADC12內(nèi)核1：打開ADC12內(nèi)核REFON—