硬件课程设计说明书-数控直流电流源设计

《硬件课程设计说明书-数控直流电流源设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、硬件课程设计说明书-数控直流电流源设计信息与控制工程学院硬件课程设计说明书数控直流电流源设计学生学号：09580113学生姓名：专业班级：指导教师：职称：教授起止日期：～吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology课程设计任务书一、设计题目：数控直流电流源设计二、设计目的1．掌握MSP430F169单片机的设计；2．掌握数控直流电流源电路及显示驱动电路设计；3．熟练掌握单片机的编程方法；4．掌握利用IAR进行程序编辑，程序调试及程序下载的方法。三、设计任务及要求设计并实现数控直流电流源系统。数控直流电流源系统应具有以下基本功能;（1）15D

2、C供电（可以使用成品稳压电源），输出电流范围：200mA～2000mA；（2）带负载能力：≥10Ω（在负载电阻10Ω时，效率≥70%）；（3）具有“+”、“-”步进调整按键，能够调整输出电流，设置范围200mA～2000mA，（4）能够数字显示输出电流给定值和实际输出电流值;（5）改变负载电阻大小（10Ω～15Ω之间），输出电流稳态误差值小于10mA。四、设计时间及进度安排设计时间共三周（～）,具体安排如下表：周安排设计内容设计时间第一周设计单片机最小系统和数字直流电流源电路的原理图，学习单片机开发工具IAR的使用。～第二周按照原理图焊接电路板，并检查和调试硬件电路。学习单片

3、机的编程驱动方法以及掌握利用IAR进行软件调试程序。～第三周调试程序实现数字直流电流源的基本功能。完成并提交硬件设计作品及硬件课程设计说明书，课程设计答辩。～五、指导教师评语及学生成绩指导教师评语:年月日年月日成绩指导教师签字:目录课程设计任务书I第一章数控直流电流源设计目的1第二章数控直流电流源方案选择22.1总体方案选择22.2器件的选择3片选择3显示器选择4键盘模块选择4选择4PWM芯片选择52.3检测方案选择5第三章数控直流电流源系统硬件设计73.1系统结构概述73.2MSP430系列单片机8MSP430系列单片机的特点8MSP430F169引脚功能93.31602液

4、晶显示器91602液晶引脚功能91602液晶寄存器功能101602液晶的字符集111602液晶操作时序113.4A/D转换模块13MSP430F169单片机ADC12模块特点13MSP430F169单片机ADC12寄存器设置133.5D/A转换模块15D/A转换器的主要技术指标15MSP430F169单片机DAC12寄存器设置153.6PWM控制芯片SG352516SG3525功能简介16SG3525引脚功能16SG3525的特点17SG3525的工作原理183.7斩波与滤波稳流20第四章数控直流电流源软件调试214.1IAREmbeddedWorkbenchIDE软件使用2

5、1IAREmbeddedWorkbenchIDE简介21IAREmbeddedWorkbenchIDE操作步骤214.2主程序214.3定时器A中断子程序224.4A/D采样子程序224.5测试工具224.6测试数据及测试结果分析23结论24参考文献25附录26第一章数控直流电流源设计目的通过数控直流电流源的设计，掌握基于MSP430F169单片机和SG3525芯片实现直流电流源控制的电路设计和软件编程方法；掌握MSP430单片机内部定时器模块、A/D模块、D/A模块的编程方法；掌握利用IAR进行程序编辑，程序调试及程序下载的方法。熟悉AltiumDesigner软件绘制电路

6、原理图的基本方法和技巧；掌握硬件电路的焊接和调试方法。最重要的是从设计这个过程中学习怎么与队员之间合作，学习设计的基本思路与过程。融会贯通自己所学的理论基础知识。提高自己将理论知识转化为实际作品的的动手能力。第二章数控直流电流源方案选择2.1总体方案选择方案一：根据传统线性恒流源的原理，以集成稳压芯片（如LM337）与数字电位器构成电流源的主体部分，通过单片机改变数字电位器的阻值，以实现对恒流源输出值的调整，并使用数码管LED显示其数值，其原理方框图如图2-1所示。该方案电路结构简单，容易实现，但由于目前数字电位器分度有限，市场上能找到的最高分度只有10位，如IM公司的548

7、4，难以实现发挥部分的功能。此外，由于流过的电流较大，需要并串多个数字电位器才能满足输出的电流要求，且系统为开环控制，稳定性差，精度较低。图2-1方案一原理方框图方案二：根据开关电源的原理，经AC/DC/DC变换过程来实现可调稳流的功能，主电路由整流滤波电路、斩波电路和恒流电路构成。其工作过程如下：市电经隔离变压器降压后，通过整流桥整流，电容器滤波，变成平稳的直流电，完成AC/DC的变换过程；通过由FPGA（可编程逻辑器件）产生PWM调制波控制开关管的通断构成斩波电路，输出高频的直流脉冲，经储能电感平波