MSP430单片机实用技术讲座(18) 第13讲 简易存储示波器的设计(2)

2020-12-16 08:59

MSP430单片机的程序设计

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O iT 0中位: AC L各

l! l: I: I: ! O i L中位: AC 1各 T

负引正引速度制I到输人脚l输人脚l控输出端口l 旦输出 l

——

上传与下达两部分. 上传数据包括:模拟量的 A C D转换值,采样频率,放大倍数的大小,本次存储的数据长度等信息. 下传的数据包括:要求的采样频率增大还是减小,要求放

l倍择式ll l匮医留到放数I择轨 大选模保轨选通过以上寄存器的各位可以方便地使用放大器.比如要改变放大倍数,直接更改 O iT 1 AC L中的第 5 6 7,,位的数值即可. O iT 1 A C L中的第 5,7,6位的数值改变将直接影响图中运算放大器反馈电阻的阻值改变:反馈电阻中4个R,两个2两个 4的不同接入 R R方式即图 3中的R .用 F运此运放可方便更改放大图3

大倍数增大还是减小,要求本次存储深度等信息. 所以, c P机的屏幕安排如下.三个参数直接使用加减更改,之后下传采集终端 (如图 5 o

倍数这一特点来实现宽●

==二………………………

= 7==…………………………

=二=………………

== =7■

的输入电压范围. 1构想在了解了运算放大器的使用之后,下面在本设 .计中配置这三个放大器:第一个放大器用于输入信号与本示波器的隔离,第二第三放大器用于信号放大.本设计思路:使用第一放大器射极跟随 (信号隔离 ),然后根据信号的大小, 再调节放大器的放大倍数到需要的值 (能在P屏幕上显示比 C较满意的波形 )只有两级放大, .放大器的倍数最大为2 6, 5倍 根据需要,输入信号的幅度范围为 1mV~2 0 V,则需要放大

变采样频率

墅, f能深腹…………

图5

软件设计1 MS 4 0 . P 3方面需要完成以下儿部分事情主程序编写, 定时器中断服务程序的编写,串口通讯程序,定时器中断服务程序, D 1转换程序, A C2运算放大器程序等主程序主要完成初始化工作,框图如图 6 .定时器中断服务程序保护现场

2 0,完全能满足要求.所以输入信号在 1 0倍可调放 0倍—2 0大.电路如图4所示.第运放 (~ 1倍可调 ) 1 6

在输入信号为1m时 .放放大 20 0V运 0

完成定时采样,整个时序的搭配控制等.所以A C 2 D 1转换程序涵盖在定时器中断服务程序中.定时参数

J r重置定时器

倍,幅度将达到2在 V, A C 2的

参考电压取 D 1 2 V时, . 5转换数据为2/第置运放 (~ 1倍可凋) 1 6

J rADc1 2转换

的改变在此程序中完成 .框图如图 7 .

25* 0 6= 3 7 4 9 2 6.

图4

在输入信号为

串口通讯程序需要完成通讯数据的上传与下达.数据上传为主动方式,接收 P机的 C 数据为被动方式,采用中断.在接收到P机 C的数据上传请求命令时,上传数据,如图 8所示. 2P . C机程序设计在 P C

胃图6判断什么命令

』J r l

存储转换数据

20 V时, 0m运放放大 l倍,幅度将达到 2 O V,在 A C 2 D 1的参考电压取 2 V时,转换数据为 2 . 4 9= 2 6 . 5/5 06 37. 2*在输入信号为 2 V时,运放放大 1,幅度将达到 2倍 V,在A C2 D 1的参考电压取 2 V时,转换数据为 2 . 49=37 . . 5/ 5 0 6 26 2 *根据以上分析,如此配置运放是完全可行的.

恢复现场

结束

图 7

A C2 D 1的配置应该为:片内参考电压为 2 V P 0 .; 6为模拟 5输入信号 A,如果设计为多通道示波器, 0则使用 A一 7 1 A做其他模拟输入通道,此处为单通道,仅使用A;采样使用主动读 0取方式, A C 2中断.非 DI 采样与保持的时间取最小值,主要为了兼顾最快采样. 2考虑定时器的设置定时器使用 T T . A, A使用 S L, MC K S L设置为 8 H, MC K M z这样,采样频率可以方便调整 .本设计

机端主要完成由采集终端送来数据的显示,多个命令参数的更改同时下达到采集终端. 在显示波形时,横坐标为时间,纵坐标为电压 ( D 1 A C2结果 ) .使用V, C B V编写( )略 . 参数改变当鼠标点击减小按钮时,对应参数减小一半,当点击增加按钮时,相应

』是数 I似请求夼令

i是参数下达命令

0上传 AKI r' 2泉蜒数掘侏存参数

\

,

/恢复场现

\/ I

要求:输入信号在 DC一2 k .所以,采样频率最高取 0 Hz 10 H, 0 k z最低取 30 z 3 0 z 0 H ( 0 H可以利用视觉暂停避免闪烁 ),T A设置如下:运行在连续计数模式; M L S C K为输入时钟;产生中断,在中断服务程序中实现 A C 2 D 1采样;定时长度的改

参数增加一倍,同时参数下达到采集终端.

厂图 8

变由 P机操作实现 . C

编者附记:MS 4 0 P 3讲座到本期为止已经结束,读者对本

bs l ol cn .e d o 3设计通讯部分使用普通 R 22串口与计算机通讯,分讲座有何疑问,欢迎登陆本刊论坛: b e w r . r交流.◆ . S3·

2·电子世 0 5期 6界2 0年6


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