基于DSP的加速度计温度控制系统的硬件设计

TXD分别接DSP控制器SCI串行通信模块的输出、输入引脚．RXD和TXD分别接电路板上RS一232标准接口的2端和3端，电阻器R2、R3和电容器C6、 C7作为抗干扰元件。利用此串行通信总线可以实现基于DSP的温度控制系统与计算机之间的异步数据通信，可以使计算机实时地读取：DSP存储器内的数据，便于调试系统和分析实验结果。

　　3．4 高温保护电路

　　通常情况下加速计的工作温度不能超过90℃．温度过高会烧坏加速计而使整个温控系统不能正常工作。为了避免系统电路出现异常而导致加速度计温度过高，笔者设计了脱离DSP的高温硬件保护电路，其保护温度点为85℃，电路如图4所示。

　　此电路的工作原理是：当3个加速计的温度没有超过保护温度点时，X、Y、Z检测的电压信号大于-4．5 V，稳压管K1、K2、K3未被反向击穿，保护电路不工作，因而整个温度控制系统处于正常工作状态。反之，当其中任何1个加速计的温度超过高温保护温度点 85℃时．将有1路检测的电压信号小于或等于-4．5 V，与其相对应的1个稳压二极管反向击穿，致使三极管Q1不导通，6N137型光电耦合器的输入为高电平，输出为低电平，三极管02不导通，而后级的4个三极管Q3、Q4、05及06均导通，使后级4路功率放大电路不工作．切断4个加热片的电源，从而对加速计起到保护作用。

　　3．5 光电隔离及功率放大

　　加速计的温度信号经采集电路采集放大后．直接送人DSP的MD转换器进行A／D转换．转换后的数字信号经。DSP运算后，从DSP的PWM／CMP引脚输出PWM脉宽调制信号。此控制信号经6N137型光电耦合器隔离后，控制功率放大电路的工作．从而控制加热片的工作状态。功率放大电路由开关管Ql和Q2 构成，其放大倍数约为2 OOO。X为保护电路的输出信号。电路如图5所示。

　　3．6 JTAG标准仿真接口设计

　　与所有的微处理器一样，DSP的开发同样也需要一套完整的软硬件开发工具。笔者选用北京闻亭公司研制的TDS510型uSB接口仿真器．其仿真信号线采用 JAG标准。IEEEl149．1，采用14线标准仿真接头。此。DSP目标系统与仿真器的距离小于152-4 mm（6英寸），故用无缓冲的简单连接。其中，EMU0和EMU1必须接1只上拉电阻器（一般为4．7kΩ），使信号上升时间小于10μs。

　　仿真器只参与数据的传输，即将目标代码通过J|I‘AG接口从计算机下载到目标系统的存储器中，而仿真是在DSP内完成的，因此，JTAG标准仿真接口是仿真器与DSP目标系统之间必须的通信接口，为DSP目标系统的仿真和调试带来了方便。在系统调试阶段，可以通过此仿真接口将编译后的程序代码下载到外部扩展的程序存储器，在线调试用户程序，查看内存、CPU寄存器、各种图表等内容。系统调试成功后可以利用烧写程序通过此仿真接口将调试好的程序烧到DSP 的Flash中，使DSP目标系统成为可以独立运行的系统，使：DSP的开发更为方便。

　　4 实验测试

　　采用上述基于DSP的温度控制系统，配合石英挠性加速度计组件以及加热片，利用闻亭公司的2000系列DS／，仿真调试软件CC’C2000，采用增量式比例、积分、微分（PID）控制算法，通过仿真接口对系统进行了大量的仿真实验，实验证明基于DSP的加速度计温度控制系统能够较好地实现控制效果。

　　5 结束语

　　基于DSP的温度控制系统以高速DSP为核心，辅以相应的外围电路，可以实现复杂的控制，目前已用于某导航测试系统中。实际应用表明，该控制系统具有良好的控制性能，可满足系统的精度要求，具有一定的应用价值。