基于MSP430单片机的发控时序检测系统电路设计

件的功耗，CAT24WC256有一个64字节页写缓冲器，该器件通过I2C总线接口进行操作，如图5所示。

　　图5 数据存储电路原理图

　　测量电路设计

　　发控时序电压测量电路设计

　　输出电压VS分压后进行差分采样，采样后送给单片机进行AD采样，通过AD采样值与设定值进行比较实现过压警告和过压保护，同时AD采样值可以通过通讯接口上传计算机，进行该路输出电压显示，电压检测电路如图6所示。

　　图6 电压测量电路图

　　发控时序电流测量电路设计

　　采样电流用平衡式电流互感器进行电流检测，输出电流信号转化成电压信号送给单片机进行AD采样，通过AD采样值与设定值进行比较实现过流警告和过流保护，电流检测电路如图7所示。电流信号产生两路模拟电压信号送给单片机进行采样，保障在电流全范围内的精度。

　　图7 电流检测电路图

　　点火负载阻值测量电路设计

　　火箭炮发动机点火负载电阻值通常很小，使用通用器材和方法测量达不到要求的精度。双臂电桥测小电阻很准确，但是测量使用大电流，线缆容易发热，影响检测结果，如要精确测定，则需调平衡，所以不能满足快速测试的要求。为了准确测定点火电阻，本系统采用带温控反馈的恒流源以及高精度比例运放测量点火负载电阻，而且仪器通过自检的方式排除系统误差（包括系统线路阻值和接触点阻值等），点火回路电阻的测量原理如图8所示。

　　图8 点火负载阻值测量原理图

　　本系统中，根据测定电阻的范围和精度要求，选择DH900型精密恒流三极管，使用电阻调节，测定标准恒流为20mA。

　　恒流三极管有极好的恒流和调整特性，温度系数低、电流稳定度高，是一种精密的集成电路恒流器件。国产的DH900系统为新型超精密恒流源器件，恒流范围扩展到1μA~20A，可并联使用、可远距离传输，负载可断开等。

　　单片机控制电路设计

　　键盘电路设计

　　在单片机应用系统中，通常具有人机对话功能，能随时发出各种控制命令和数据输入以及报告应用系统的运行状态与运行结果。本系统人机交互的主要作用是选择检测内容、查看检测结果、控制通信和打印等，没有设计数据输入，而且检测过程是自动控制，所以只需要几个功能按键。系统采用独立式端口键，每个按键接入一个中断引脚，采用端口中断方式获取键值，如图9所示。

　　图9 键盘电路图

　　液晶显示电路设计

　　液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可显示出图形。液晶显示器按其显示方式分为点阵式、段式、字符式等。点阵液晶显示器具有体积小、重量轻、外形薄、耗能小、工作电压低、无辐射，特别是视域宽、显示信息量大等优点。

　　液晶显示屏通过一个20脚的插座与主芯片相连，通过一个50K的可调电阻调节驱动电压的大小控制液晶的亮度，通过两个三极管控制液晶的背光，如图10所示。P1.5控制液晶显示数据/显示指令数据，P1.6控制数据的读/写，P1.7控制使能信号，P2的8个引脚作为数据引脚，P3.0和P3.1作为液晶的片选信号，P4.1控制液晶的背光显示。

　　图10 液晶显示电路图

　　通信接口电路设计

　　通信接口担负与外围的串行主机数据交换和支持打印等任务。串行通讯只需较少的端口就可以实现单片机和PC机的互通，具有无可比拟的优势。MSP430 系列都有USART模块来实现串行通信。在本设计中，MSP430F149的USART模块通过RS232串口与外围的串行主机通信。系统采用专用电平转换芯片MAX3232来实现电平转换，如图11所示。MAX3232芯片是MAXIM公司生产的电平转换芯片，包含两路接收器和驱动器，性能可靠。

　　图11 通信接口电路原理图

　　声音蜂鸣报警电路设计

　　声音报警使用蜂鸣器，通过I/O端口输出脉冲控制，改变脉冲的频率和作用时间进行不同种类的提示或者报警。为了提高驱动能力，让蜂鸣器产生一定强度的声音，采用了对称的晶体管驱动，其电路如图12所示。

　　图12 声音蜂鸣报警电路原理图