浅析设计基于MSP430F149直流电子负载设计普通

论文导读：DCElectronicLoadBasedonMSP430F149WUZhen-ying1，YUXin-dong2（1.SuzhouInstituteofIndustrialTechnology，SuzhouJiangsu215104，China；2.HigerBusCompanyLimitedOverseasSalesCompany，SuzhouJiangsu215021，China）Abstract：ThesystemisbasedonMSP430F149singlechipcompute
摘 要：本系统是以单片机MSP430F149为核心电路设计的恒流方式的电子负载。电子负载包括控制器、显示电路、恒流电路和电压电流检测等电路，电路利用取样和采集电路获取流经电子负载的电流和电压值，送入单片机内部集成的A/D转换器，并经过运算处理控制D/A输出，控制恒流电路，从而使直流电子负载输出电流实现设定功能，通过显示模块显示电压和电流。
关键词： 电子负载；MSP430F149；恒流
：B
Design of DC Electronic Load Based on MSP430F149
WU Zhen-ying1， YU Xin-dong2
（1. Suzhou Institute of Industrial Technology， Suzhou Jiangsu 215104， China； 2. Higer Bus Company Limited Overseas Sales Company， Suzhou Jiangsu 215021， China）
Abstract： The system is based on MSP430F149 single chip computer as the core circuit design of constant current mode of electronic load. Electronic load includes a controller， a display circuit， a constant current circuit and the voltage and current detecting circuit. Circuit with sampling and acquisition circuit obtains through the electronic load current and voltage values， into the MCU internal integrated A/D converter， and after processing control D/A output， control constant current circuit， so that the DC electronic load output current setting function， produced by the display module for displaying the voltage and current.
Keywords： electronic load； MSP430F149； constant current （CC）
引 言
在电子领域经常要对开关电源、UPS电源、充电等电源仪器进行测试，仪表行业一直对输出特性的可靠及全面的测试进行研究。本设计采用了功率半导体器件等作为电能消耗的载体，使得负载的调节和控制易于实现，并能达到高调节精度和稳定性。
1 MSP430F149
MSP430F149是TI公司开发的一类具有16位总线的带FLASH的单片机，它可以在超低功耗模式下工作，安全性能好，在工业级的运行环境中运用广泛。
2 系统结构原理框图
本电路设计一个直流电子负载，该负载具备CC工作模式，设置分辨力为100mA，能实时测量并数字显示电子负载两端的电压，能实时测量并数字显示流过电子负载的电流。系统总体结构框图如图1所示。
3 硬件设计

3.1 主控电路的设计

主控电路原理图如图2所示。

3.2 恒流电路的设计

本设计中通过键盘设定由MCU控制DAC芯片输出VREF实现数控恒流电子负载，VREF也可采用电位器用电位调节输入来手动调节输出电流。恒流电路如图3所示。

3.3 控制系统供电电路

整个系统中运放由直流稳压电源+12V供电，+12V电压经7805输出+5V电压，供给单片机和数模转换器TLC5615使用。控制系统供电电路如图4所示。

3.4 DA转换电路

DA转换电路由TLC5615完成，为了使输出信号稳定性增强，本系统设计中在TLC5615输出端与后级电路中增加了一级跟随器。DA转换电路如图5所示。
4 软件设计
论文导读：EnableA/DchannelinputsADC12CTL0=ADC12ON+SHT0_8+REFON+REF2_5V；//TurnonADC12，extendsamplingtime//tooidoverflowofresultsADC12CTL1=SHP+CONSEQ_1；//Usesamplingtimer，repeatedsequenceADC12MCTL0=SREF_1+INCH_0；//ref+=cc，channel=

4.1 软件设计主流程图

流程图如图6所示。

4.2 程序（由于篇幅有限，选取了部分程序）

#include
LCD_write_com（0x38）；//显示模式设置
delay_ms（5）；
LCD_write_com（0x08）；//显示关闭
delay_ms（5）；
LCD_write_com（0x01）；//显示清屏
delay_ms（5）；
LCD_write_com（0x06）； //显示光标移动设置
delay_ms（5）；
LCD_write_com（0x0C）； //显示开及光标设置
delay_ms（5）；
}
int portInit（void）
{
P1SEL = 0x00；
P1DIR= 0x00；
P1OUT = 0；
P2SEL = 0X00；
P2DIR= 0X1F；摘自：硕士论文答辩www.7ctime.com
P2OUT = 0；
P4SEL = 0x00；
P4DIR = 0xFF；P5SEL = 0x00；
P5DIR|= bit（5） + bit（6） + bit（7）； //控制口设置为输出模式
return 0；
}
int adc12Init（void）
{
P6SEL = 0x3； // Enable A/D channel inputs
ADC12CTL0 = ADC12ON+SHT0_8+REFON+REF2_5V； // Turn on ADC12， extend sampling time
// to oid overflow of results
ADC12CTL1 = SHP+CONSEQ_1； // Use sampling timer， repeated sequence
ADC12MCTL0 = SREF_1+INCH_0；// ref+=cc， channel = A0
ADC12MCTL1 = SREF_1+INCH_1 + EOS；// ref+=cc， channel = A1
ADC12IE = 0x02； // Enable ADC12IFG.3
ADC12CTL0 |= ENC； // Enable conversions
return 0；
}
int digitDisplay（unsigned char* pData）
{
if（NULL == pData）
{
return 1；
}
if（daFlg）
DAConvert（（outV << 10） / 500） ；
}
tmp = （uint）（A1res）；
keyCheck（）；
if（calFlg）
{
if（preCalFlg == 0）
{
LCD_write_str（0，0，""）；
LCD_write_str（0，0，"tiaozheng："）；
}
tmp = （int）（（ad[0] - ad[outV/5]） * 100 / ad[0]）；
if（tmp < 0） tmp = 0；
dispDat[0] = （（tmp / 10） % 10） + '0'；
dispDat = （tmp % 10） + '0'；
dispDat = '%'；
dispDat[3] = 0；
LCD_write_str（10，0，dispDat）；
}
// 设定电流显示
tmp = outV * 20；
}
else
{
// 采样电流显示
tmp = （uint）（A0res * 2000）；
//dispDat[4] = numTable[（tmp / 1000） % 10]；
//dispDat[5] = numTable[（tmp / 100） % 10]；
//dispDat[6] = numTable[（tmp / 10） % 10]；
//disp论文导读：
Dat[7] = numTable[tmp % 10]；
}
dispDat[0]= （tmp / 1000） % 10 + '0'；
dispDat= （tmp / 100） % 10 + '0'；
dispDat= （tmp / 10） % 10 + '0'；
dispDat[3]= tmp % 10 + '0'；
dispDat[4]= 'm'；
dispDat[5]= 'a'；
LCD_write_str（10，1，dispDa摘自：毕业论文的格式www.7ctime.com
t）；
}
5 系统调试和结果分析

5.1 系统调试

将控制程序各功能模块分别载入运行，观察硬件功能是否符合要求，将发现的问题立即找出程序中所对应的错误或不妥之处，反复进行修改完善，直到功能的实现。
接上电源，测得测试点电流数据如表1所示。
由数据表明，实测电流的值都稳定在设定值左右，说明系统在恒流模式下工作正常。
6 结 论
测试结果表明，该系统具有稳定性强、调节速度快的特点，笔者认为可以在实际电路中推广使用，具有广阔的应用前景。
参考文献
孙涵芳，徐爱卿. 单片机原理及应用[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2003.
谢嘉奎，宣月青. 电子线路线性部分（第四版）[M]. 北京：高等教育出版社，2007.
[3] 丁亚寿. C语言程序设计（第2版）[M]. 北京：高等教育出版社，2007.
[4] 骆丽[译]. 嵌入式系统设计[M]. 北京：北京航空航天大学出版社.
作者简介：吴振英（1979-），女，江苏苏州人，苏州工业职业技术学院讲师，研究方向为嵌入式系统，E-mail：840196713。俞鑫东（1978-），男，金龙联合汽车工业（苏州）有限公司技术中心新能源室副主任工程师。