硬件课程设计说明书-数控直流电流源设计

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1、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：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：教授起止日期：2012.03.05～2011.03.25吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology信息与控制工程学院硬件课程设计说明书课程设计任务书一、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

2、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）15DC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（2012.3.5～2012.3.25）,具体安排如下表：周安排设计内容设

3、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。2012.3.5～2012.3.11第二周按照原理图焊接电路板，并检查和调试硬件电路。学习单片机的编程驱动方法以及掌握利用IAR进行软件调试程序。2012.3.12～2012.3.18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。2012.3.19～2012.3.25五、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):-I-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书目

4、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32.2.1控制芯片选择32.2.2显示器选择42.2.3键盘模块选择42.2.4开关管选择42.2.5PWM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83.2.1MSP430系列单片机的特点83.2.2MSP430F169引脚功能93.31602液晶显示器93.3.11602液晶引脚功能93.3.21602液晶寄存器功能103.3.31602液晶

5、的字符集113.3.41602液晶操作时序113.4A/D转换模块133.4.1MSP430F169单片机ADC12模块特点133.4.2MSP430F169单片机ADC12寄存器设置133.5D/A转换模块153.5.1D/A转换器的主要技术指标153.5.2MSP430F169单片机DAC12寄存器设置153.6PWM控制芯片SG3525163.6.1SG3525功能简介163.6.2SG3525引脚功能163.6.3SG3525的特点17-29-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书3.6.4SG3525的工作原理183.7

6、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214.1.1IAREmbeddedWorkbenchIDE简介214.1.2IAREmbeddedWorkbenchIDE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26-29-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书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SG3

7、525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。-29-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书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

8、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