MSP430电路图集锦:创新设计思维
源用于LM358 。 由于要求输出的电流最大值为2000mA,而且主要电流从它通过,所以要用大电容,本设计采用两个 2200UF 50V的电容并联(同时为了减小纹波系数本设计在两个电容之间接入有源滤波电路),由于的LM358的耐压值最大可达42V,所以 LM358可以安全工作 。
D/A电路模块
利用MSP430单片机的通用I/ O口( P1口)与TLC5615构成的DAC电路如图3.6所示。分别用P1.0、P1.2模拟时钟SCLK和片选CS,待转换的二进制数从P1.1输出到TLC5615的数据输入端DIN。
图3.6 硬件连接图
恒流源电路
方案一:本设计在起初利用图3.7所示 恒流源电路 , 运放的输出端通过三极管与反向输出端相连,构成负反馈电路,由于运放的同相输入端与反相输入端在理论上是虚短的,且运放的输入电阻无穷大,因此反相端和同相端的电位相等,即Ui'=Ui,又由于三极管的发射极Ii'=Ui/R1与集电极电流Io仅相差微小的基极电流,可视为两者相等即Ii'=Io。因此可以通过改变同相输入端的电压来调整输出电流Io的大小。
图3.7 方案一恒流源电路原理图
方案二:输出电流采样电路是采用取采样电阻两端的电压差,根据I=V/R 换算得到电流值的。图3.8是数控电流源的恒流源电路。 LM358和晶体管 Q1、Q2组成电压-电流转换器,U1A、U1B和电阻R1-R8利用D/A的输出实现对电压进行数控。LM358主要功能是可以实现V/I转换。 TIP42C(10A)是大功率PNP三极管,主要功能是实现功率放大。输出电流采样电路是采用取采样电阻两端的电压差,根据I=V/R 换算得到电流值的。电路原理图如图3.8所示。通过对电阻R9两端的电压值进行采样,经过运算放大器送入片内A/D转换器进行转换。由于R9是2欧姆,所以可以测量 0~2000mA的电流范围。R9两端的电压在0~4V的范围内变化,满足系统设计的精度要求。
图3.8 方案二恒流源电路原理图
数码管显示电路
本题采用ZLG7289来控制按键,控制4个键和四个数码管,实现20~2000mA电流的输入。数码管显示电路图如图3.9所示。利用ZLG7289本身的特性可以串行接口无需外围元件可直接驱动LED,各位独立控制译码/不译码及消隐和闪烁属性,循环左移/ 循环右移指令,具有段寻址指令方便控制独立 LED,并且有4 键键盘控制器内含去抖动电路,完全达到题目所提及的要求。
图3.9 数码显示管电路图
本系统是一个基于单片机的数控直流电流源系统。采用单片机作为核心,辅以带反馈自稳定的串调恒压源,可以连续设定电流值。由D/A转换器TLC5615、 ZLG7289、中文字库液晶显示块、放大电路和大功率调整电路组成。通过独立键盘输入给定值,由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号,经D/A输出电压作为恒流源的参考电压,利用晶体管平坦的输出特性得到恒定的电流输出,最后用中文液晶显示输出。其中单片机选用美国TI公司的MSP430F2274作为控制核心,利用闭环控制原理,加上反馈电路,使整个电路构成一个闭环。数控直流电流源以单片机MSP430F2274为控制核心,由D/A转换器TLC5615、ZLG7289、中文字库液晶显示块、放大电路和大功率调整电路组成。通过4位键盘输入给定值,由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号,经D/A输出电压作为恒流源的参考电压,以LM作为电压跟随器,利用晶体管平坦的输出特性得到恒定的电流输出,最后用中文液晶显示输出。
6、基于MSP430F449的数据存储和USB串行通信电路
MSP430F449是MSP430系列中的一种,MSP430系列是一种具有集成度高,功能丰富、功耗低等特点的16位单片机。它的集成调试环境 Embedded Workbench 提供了良好的C语言开发平台。设计中基于程序的复杂性和程序容量大的要求选择了MSP430F449,这款芯片具有64K程序存储器,可以满足大部分复杂控制的需要;它的封装100-PIN QFP具有良好的互换性,与MSP430F437 、MSP430F435等芯片具有完全一致的管脚可以在程序量上进行合理选择。
CP2102是USB到UART的桥接电路,完成USB数据和UART数据的转换,电路连接简单,数据传输可靠,把下位机串行数据转换成USB数据格式,方便实现数据通信,在上位机上通过运行该芯片的驱动程序把USB数据可以按照简单的串口进行读写操作编程简单,操作灵活。
图1 MSP430F449 接口原理图
以上是MSP430F449与EEPROM以及CP2102的接口原理图,本文重点在于介绍数据采集过程完成以后的数据存贮和数据传输。数据的采集多种多样,可以经过片内的ADC转换器对模拟量进行采集,也可以通过独立的端口控制线对特殊的传感器比如温度传感器、压力传感器等进行数据转换,这不作为本文
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