基于單片機(jī)的高壓信號(hào)源的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)基于單片機(jī)的高壓信號(hào)源的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)院：系名：專(zhuān)業(yè)：指導(dǎo)教師：2011年6月基于單片機(jī)的高壓信號(hào)源的設(shè)計(jì)摘要隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，高壓信號(hào)源在電子系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)傳輸信號(hào)的電壓放大是我們常常遇到，怎樣能夠方便、快速、穩(wěn)定的對(duì)信號(hào)的電壓進(jìn)行放大是一個(gè)很值得探討的問(wèn)題。本文正是基于這一目的提出的。首先，文章開(kāi)始部分簡(jiǎn)要闡述了高壓信號(hào)源設(shè)計(jì)的市場(chǎng)現(xiàn)狀和應(yīng)用現(xiàn)狀，并針對(duì)目前高壓信號(hào)源設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀設(shè)計(jì)了本課題中闡述的主要方案。接下來(lái)對(duì)高壓信號(hào)源的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的闡述。其次，文章詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)硬件電路的構(gòu)成，對(duì)主要硬件模塊給出了詳盡的電路圖，并對(duì)其工作原理和工作方式進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，這些硬件電路模塊包括單片機(jī)MSP430F169三角波、正弦波信號(hào)產(chǎn)生模塊、對(duì)低電壓進(jìn)行放大的高壓運(yùn)算放大模塊、功率運(yùn)算放大模塊等。文章對(duì)這些電路中的關(guān)鍵元器件的選取原則和技術(shù)參數(shù)做了簡(jiǎn)單的介紹，因?yàn)檫@也是整個(gè)研究工作的一部分。再次，文章對(duì)系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)也做了闡述，詳細(xì)說(shuō)明了系統(tǒng)總的程序流程，并給出了系統(tǒng)總的程序流程圖，對(duì)各主要模塊的編程也簡(jiǎn)要地進(jìn)行了闡述，其中包括信號(hào)發(fā)生模塊的三角波的編程及正弦波的說(shuō)明，有的是用時(shí)序圖，有的使用流程圖，使得結(jié)構(gòu)很清晰。最后，文章對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)做出了總結(jié)，并對(duì)整個(gè)思路的設(shè)計(jì)方面給出了幾點(diǎn)說(shuō)明，以及設(shè)計(jì)后期需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方給出了幾點(diǎn)建議。最終的仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果表明，本課題設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的高壓信號(hào)源的設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期要求。關(guān)鍵詞：信號(hào)源,單片機(jī),高壓運(yùn)放,功放Thedesignofhigh-voltagesignalsourcebasedonSCMAbstractWiththerapiddevelopmentofelectronictechnology,thehigh-voltagesignalsourceintheapplicationofelectronicsystemismoreandmoreextensive,intransmission,thevoltageamplifierishowcanweoftenface,convenient,fastandstableonsignalvoltageamplifierisaveryworthyofdiscussion.Thispaperisproposedbasedonthisobjective.Firstly,thispaperbrieflyexpoundsthehigh-voltagesignalsourcedesignmarketsituationandapplicationsituation,andinviewofthepresentsituationofhighvoltagesourcedesignwasdescribedinthistopicdesignthemainscheme.Thehighvoltagesourcehardwarecircuitandsoftwaredesignfurtherelaboration.Secondly,thispaperintroducesthesystemhardwarecircuitstructure,themainhardwaremodulesgivesdetaileddiagram,anditsworkingprincipleandworkingwaymakesadetailedinstruction,thehardwarecircuitmoduleincludesmicrocontrollerMSP430F169trianglewave,sinesignalsoflowvoltagegeneratedmodule,amplificationhigh-pressureoperationamplifiermodule,poweroperationamplifiermodule,etc.Thispaperthekeycomponentsofthecircuitselectionprincipleandtechnologicalparameterssimplyintroducesthestudybecauseitispartofthejob.Again,thispaperthedesignofsoftwaresystemalsoelaborated,detailthesystemtotalprocesses,andgivesthesystemgeneralprogramflowchart,themainmoduleoftheprogrammingalsobrieflydiscussed,includingsignalproducingmoduleTrianglewaveofprogrammingandsinewaveinstructions，haveaplentyofsinewavewithtimingdiagram,someuseflowchart,makesthestructureisveryclear.Finally,thispapersummarizesthewholedesign,andmakethedesignofwholeideasthataregiven,andsomeinlateanddesignaregivenaneedtofurtherimproveplaceSuggestions.ThefinalsimulationandexperimentalresultresultsshowthatthistopicdesignbasedonSCMhigh-voltagesignalisexpectedtoreachthedesign.Keywords:sourcemicrocontroller,high-pressure,op-amp,poweramplifier目錄TOC\o"1-5"\h\z\u1緒論 11.1課題背景及意義 11.2主要器件介紹 21.2.1特點(diǎn) 21.2.2MSP430X1XX系列微控制器具有以下特征 21.2.3MSP430F169概述 52系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 72.1系統(tǒng)總設(shè)計(jì)原理圖 72.2信號(hào)產(chǎn)生電路 72.3高壓放大模塊 82.4功率放大模塊 143系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 174仿真結(jié)果 224.1電路仿真 224.2實(shí)物示波器仿真 235結(jié)論 25附錄AMSP430F160引腳功能表 26附錄B系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 29附錄C系統(tǒng)PCB板圖 30附錄D系統(tǒng)程序 31參考文獻(xiàn) 37致謝 381緒論1.1課題背景及意義

在現(xiàn)代科研、通信系統(tǒng)、科學(xué)試驗(yàn)以及各種電子測(cè)量技術(shù)中，常常離不開(kāi)一個(gè)高精度、頻率可變的信號(hào)源，并且要求由數(shù)字信號(hào)來(lái)控制。尤其是在工業(yè)應(yīng)用中需要產(chǎn)生一個(gè)高電壓、高頻率的信號(hào)以實(shí)現(xiàn)所需功能。高壓信號(hào)源廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、石油、化工以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等試驗(yàn)中。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于信號(hào)源電壓放大的儀器接觸越來(lái)越頻繁，然而在選擇那些儀器時(shí)就無(wú)法判斷其好壞或者真?zhèn)?，仍只能用那些古老而?jiǎn)陋的方法，這對(duì)于需要利用到高壓信號(hào)源的場(chǎng)合是非常不利的；再者，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的一些高壓信號(hào)源的自動(dòng)化程度不高，然而，隨著目前對(duì)各種試驗(yàn)的進(jìn)一步深入，實(shí)時(shí)地、動(dòng)態(tài)地、準(zhǔn)確而且穩(wěn)定的根據(jù)需要產(chǎn)生高壓信號(hào)源，同時(shí)對(duì)這些變化進(jìn)行對(duì)比、分析是十分重要的。電力系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)遇到有功無(wú)功補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償，會(huì)涉及到電力系統(tǒng)中的電壓、電容的大小以及測(cè)量的問(wèn)題；另外，電力系統(tǒng)的直流電源接地故障查找的核心問(wèn)題是現(xiàn)場(chǎng)干擾大，在不同的直流電源和不同的工作狀態(tài)下測(cè)量，目前的很多測(cè)量?jī)x器會(huì)誤側(cè)誤判，抗干擾性差，對(duì)大部分產(chǎn)品都無(wú)法正常使用，正是該行業(yè)的最大特點(diǎn)，也是最普遍現(xiàn)象。怎樣避免傳統(tǒng)的查找方法的缺點(diǎn)，在不影響直流系統(tǒng)正常工作的情況下實(shí)現(xiàn)便捷、可靠、安全、快速、有效的設(shè)計(jì)，是一個(gè)很值得研究的課題。1.2主要器件介紹美國(guó)TI公司的MSP430系列單片機(jī)可以分為以下幾個(gè)系列：X1XX、X3XX、X4XX等等，而且在不斷發(fā)展，從存儲(chǔ)器角度，又可分為ROM（C型）、OTP（P型）、EPROM（E型）FlashMemory（F型）。系列的全部成員均為軟件兼容，可以方便地在系列各型號(hào)間移植。MSP430系列單片機(jī)的MCU設(shè)計(jì)成適合各種應(yīng)用的16位結(jié)構(gòu)。它采用“馮-紐曼結(jié)構(gòu)”，因此，RAM、ROM和全部外圍模塊都位于同一個(gè)地址空間內(nèi)。1.2.1特點(diǎn)：1.同其它微控制器相比、MSP430系列可以大大延長(zhǎng)電池的使用壽命；2.6uS的啟動(dòng)時(shí)間可以使啟動(dòng)更加迅速；3.ESD保護(hù)，抗干擾力強(qiáng)；4.低電壓供電；5.多達(dá)64KB尋址空間，包含ROM、RAM、閃存RAM和外圍模塊。將來(lái)計(jì)劃擴(kuò)大至1MB；6．通過(guò)堆棧處理，中斷和子程序調(diào)用層次無(wú)限制；7．僅3種子令格式，全部為正交結(jié)構(gòu)；8.盡可能做到1字/指令；9.源操作數(shù)有7種尋址模式，目的操作數(shù)有4種尋址模式；10.外部中斷引腳。I/O口具有中斷能力；11.中斷優(yōu)先級(jí)，對(duì)同時(shí)發(fā)生的中斷按優(yōu)先級(jí)別處理；12.嵌套中斷結(jié)構(gòu)，可以在中斷服務(wù)過(guò)程中再次響應(yīng)其它中斷；13.外圍模塊地址為存儲(chǔ)器分配，全部寄存器不占用RAM空間，均在模塊內(nèi)；14．定時(shí)器中斷可用于事件計(jì)數(shù)、時(shí)序發(fā)生、PWM等；15.看門(mén)狗功能；16．A/D轉(zhuǎn)換器（10位或更高精度）；17.正交指令簡(jiǎn)化了程序的開(kāi)發(fā)：所有指令可以用任意尋址模式；18.已開(kāi)發(fā)了C-編譯器；19.模塊設(shè)計(jì)思想：所有模塊采用存儲(chǔ)器分配；20.MSP430全部為工業(yè)級(jí)16位RISCMCU-40oC~85oC。1.2.2MSP430X1XX系列微控制器具有以下特征：結(jié)果框圖如下：圖1.1結(jié)構(gòu)框圖1.超低功耗結(jié)構(gòu)體系:0.1~400uA額定工作電流,在1MHz；1.8~3.6V工作電壓(C11XP11X和E11X為2.5-5.5V)；從備用模式喚醒為6uS；豐富的中斷能力減少了查詢的需要；2.靈活強(qiáng)大的處理能力：源操作數(shù)有七種尋址模式；目的操作數(shù)有四種尋址模式；僅僅27條核心指令；優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)；大寄存器組；程序可在RAM中執(zhí)行；直接查表處理；快速的16進(jìn)制與10進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。3.豐富的存儲(chǔ)器、外設(shè)：片內(nèi)12-位A/D轉(zhuǎn)換；片內(nèi)精密比較器；多個(gè)定時(shí)器和PWM功能；斜邊（SLOPE）A/D轉(zhuǎn)換（所有型號(hào)）；片內(nèi)USART（s）；看門(mén)狗定時(shí)器；多個(gè)I/O具有豐富的中斷能力；片內(nèi)可編程振蕩器；32-kHz晶振（所有型號(hào)）；450-kHz~8-MHz晶振（選擇型號(hào)）。4.功能強(qiáng)大的、易于使用的開(kāi)發(fā)工具：模擬仿真（包括外設(shè)和斷點(diǎn)仿真）；C編譯器；匯編語(yǔ)言；連接器；評(píng)估板；編程器；應(yīng)用記錄；代碼事例。5.多種超低功耗器件選擇:掩模型（MaskRom）；OTP型（在線編程）Flash型（在線編程）；-40oC~+85oC的工作溫度范圍；多達(dá)64K地址空間；支持所有類(lèi)型寄存器RAM/ROM混合分配；其中MSP430F169包括下面的外設(shè)：基本時(shí)鐘系統(tǒng)（片內(nèi)DCO+一個(gè)或兩個(gè)晶體振蕩器）；看門(mén)狗定時(shí)器/通用目的定時(shí)器；Timer_A3（帶3個(gè)捕獲/比較寄存器和PWM輸出的16位定時(shí)器）；Timer_B7（帶7個(gè)捕獲/比較寄存器和PWM輸出的16位定時(shí)器）；I/O端口1，2（每一個(gè)有8個(gè)I/O，均具有中斷功能）；I/O端口3，4，5，6（每一個(gè)有8個(gè)I/O）；比較器_A（精確的模擬比較器，常用于斜邊（Slope）A/D轉(zhuǎn)換；ADC12（12位A/D）；USART0；USART1；硬件乘法器。本次設(shè)計(jì)主要使用了使用了MSP430F169的DAC模塊。利用Kei-c語(yǔ)言進(jìn)行編程，下載到單片機(jī)中直接實(shí)現(xiàn)交流三角波、正弦波的輸出。1.2.3MSP430F169概述MSP430F169是TI公司進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的MSP430F系列單片機(jī)中功能最強(qiáng)的芯片。具有60K程序存儲(chǔ)區(qū)、2K的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、8路快速12位A/D轉(zhuǎn)換器、雙路12位D/A轉(zhuǎn)換器，兩個(gè)通用連續(xù)同步/異步通信接口(USART)、I2C、DMA數(shù)據(jù)傳送模塊和48個(gè)I/O口等外圍模塊。結(jié)構(gòu)框圖如圖1.22所示。MSP430F169單片機(jī)為64引腳封裝，其中大部分引腳有復(fù)用功能，見(jiàn)附錄I。在波形發(fā)生器設(shè)計(jì)中使用兩路DAC通道產(chǎn)生任意波形。在使用高速時(shí)鐘和端口時(shí)要根據(jù)需要將其初始化。目前，只有MSP430F15/16X系列單片機(jī)具有DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換）模塊，可以將MSP430運(yùn)算處理的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量。MSP430F169的DAC模塊是12位電壓輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊（DAC12）。DAC模塊的主要性能指標(biāo)：1）分辨率：這項(xiàng)指標(biāo)反映了數(shù)字量在最低位上變化1位時(shí)輸出模擬量的最小變化。一般用相對(duì)值來(lái)表示。對(duì)于8位的DAC模塊來(lái)說(shuō)，分辨率為最大輸出幅度的0.39%，即1/256。而對(duì)于12位DAC模塊來(lái)說(shuō)，分辨率可以達(dá)到0.024%，即1/4096。2）偏移誤差：它是指輸入數(shù)字量為0時(shí)，輸出模擬量對(duì)0的偏移值。3）線性度：是指DAC模塊的實(shí)際轉(zhuǎn)移特性與理想直線之間的最大偏差。4）轉(zhuǎn)換速度：即每秒鐘可以轉(zhuǎn)換的次數(shù)，其倒數(shù)為轉(zhuǎn)換時(shí)間。5）參考源電壓源：是影響模擬量輸出的基準(zhǔn)值。MSP430F169單片機(jī)中的D/A功能如下所述：1）MSP430F169的DAC12模塊包含兩個(gè)DAC轉(zhuǎn)換通道：DAC12_0和DAC12_1。這兩個(gè)通道在操作上完全平等。2）DAC12的主要特征：12位分辨率，可選用內(nèi)部或外部參考電壓。輸入二進(jìn)制數(shù)。若選用內(nèi)部2.5V參考源電壓源，當(dāng)輸入DAC12的數(shù)字量從0x0到0xFFF變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出電壓量也就從0到2.5V變化。輸入數(shù)字量與輸出電壓關(guān)系如圖1.2所示：1.2DAC12輸出量示意圖2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在整個(gè)系統(tǒng)中處于非常關(guān)鍵的地位，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)能否順利完成已經(jīng)整個(gè)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，尤其在本課題中，電路基本上都是模擬電路，在電路原理的設(shè)計(jì)、參數(shù)的選取和器件的選擇上更要嚴(yán)肅謹(jǐn)慎，即使小小的偏差都可能對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，因此，在本課題的硬件設(shè)計(jì)上，我經(jīng)過(guò)反復(fù)的考證和推敲，最終才確定下來(lái)，總的系統(tǒng)框圖參看圖2-1.2.1系統(tǒng)總設(shè)計(jì)原理圖：

圖2-1是該系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖。通過(guò)程序直接控制單片機(jī)MSP430F169產(chǎn)生三角波形與正弦波形通過(guò)隨后的升壓電路，輸出所期望的高壓的三角波、正弦波正弦波信號(hào)。在該系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生模塊，主要是利用單片機(jī)MSP430F169用時(shí)鐘模塊來(lái)控制三角波，正弦波形的輸出，然后在電壓放大模塊通過(guò)運(yùn)算放大器TLE2142對(duì)前面單片機(jī)送入的正弦波和三角波進(jìn)行電壓放大，然后再通過(guò)功率放大模塊（主要器件：MJE13003）對(duì)電壓放大的信號(hào)進(jìn)行功率放大，最后通過(guò)示波器對(duì)放大的波形進(jìn)行輸出并驗(yàn)證結(jié)果。信號(hào)發(fā)生模塊電壓放大模塊信號(hào)發(fā)生模塊電壓放大模塊功率放大模塊時(shí)鐘模塊輸出圖2.1硬件原理圖2.2信號(hào)產(chǎn)生電路MSP430F169小系統(tǒng)由169芯片、復(fù)位電路、低速時(shí)鐘電路（32768Hz）、高速時(shí)鐘電路（8MHz）、電池和發(fā)光二極管電路構(gòu)成，如圖2.2所示?？赏ㄟ^(guò)發(fā)光二極管是否閃爍，判定小系統(tǒng)電路是否正常工作。圖2.2MSP430F169小系統(tǒng)電路圖由單片機(jī)MSP430F169直接控制寫(xiě)入函數(shù)輸出三角波和正弦波的交流信號(hào)，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸入到后面的放大電路中。2.3高壓放大模塊電壓放大電路如下圖：圖2.3電壓放大電路其中運(yùn)算放大器使用的是TLE2142，TLE2142是一種高精度單片運(yùn)算放大電，具有很低的輸入失調(diào)電壓和漂移。TLE2142的優(yōu)良特性使它特別適合做前級(jí)放大器來(lái)放大微弱信號(hào)，使用TLE2142一般不用考慮調(diào)零和頻率問(wèn)題就能滿足要求。主要特性為：低輸入失調(diào)電壓，最大為76uV；低溫漂，最大為1.3Uv/oC；低噪聲，最大為0.6uV；寬輸入電壓范圍，輸入電壓從-15V到+15V；很寬的電源電壓范圍，為3V到18V。TLE2142主要參數(shù)為：供電電壓：從-Vs到+Vs為350；輸入電流：在安全工作區(qū)內(nèi)的連續(xù)電流為60mA，峰值電流為120mA；耗散功率：在溫度為25oC時(shí)的持續(xù)耗散功率為14W；輸入電壓：輸入差分電壓范圍為-16V—+16V，輸入共模電壓范圍為-Vs到+Vs；器件溫度：最大結(jié)溫為150oC，器件表面的溫度范圍為-40oC—+125oC；通過(guò)高壓運(yùn)放想要得到有效值為大于200V（峰值為300V）的電壓，對(duì)運(yùn)放的供電電壓也很高，由TLE214組成反響比例放大電路，輸入電壓Vin通過(guò)電阻R12作用于運(yùn)放的反相輸入端，故輸出電壓Vout與Vin反向。電阻R9和R14跨接在集成運(yùn)放的輸出端和反相輸入端，引入了電壓并聯(lián)反饋，放大電路中引入交流負(fù)反饋后，其性能會(huì)得到多方面的改善，比如，可以穩(wěn)定放大倍數(shù)，改變輸入電阻和輸出電阻，展寬頻帶，減小非線性失真等。由于理想運(yùn)放的凈輸入電壓和凈輸入電流均為零，集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的點(diǎn)位也均為零（通常稱(chēng)之為虛地），根據(jù)節(jié)點(diǎn)電流方程可求得Vout與Vin的比例系數(shù)為-（R14+R12）/R9，成反比例關(guān)系，其中負(fù)號(hào)表示Vout與Vin反向，比例系數(shù)的數(shù)值可以是大于、等于、小于1的任何數(shù)值，本模塊的比例系數(shù)參看以上電路中各電路的取值。因?yàn)殡娐芬肓松疃入妷贺?fù)反饋，且1+AF趨近無(wú)窮大，所以輸出電阻R0=0，電路帶負(fù)載后運(yùn)算關(guān)系不變。因?yàn)閺碾娐份斎攵撕偷刂g看進(jìn)去的等效電阻等于輸入端和虛地之間看進(jìn)去的等效電阻，所以電路的輸入電阻Ri=R14。從這里也可以看出，雖然理想運(yùn)放的輸入電阻為無(wú)窮大，但是由于電路引入的是并聯(lián)負(fù)反饋，反相比例運(yùn)算電路的輸入電阻卻不大。從MSP430F169過(guò)來(lái)的正弦波的頻率為200Hz，有效值為1.2V，要將該正弦信號(hào)放大到200V以上，這是一個(gè)比較高的電壓，對(duì)其進(jìn)行放大是很容易的事，當(dāng)初選擇方案時(shí)考慮過(guò)用變壓器放大、用分立器件放大和高壓運(yùn)算放大器幾種方案，但考慮到變壓器放大精度不夠，分立器件放大電路容易受到外界干擾以及各種漂移不易控制，所以最終確定用高壓運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，經(jīng)過(guò)仔細(xì)考慮，最終選用TLE2142高壓運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器的應(yīng)用電路同一般運(yùn)算放大器的差異較大，不同之處主要體現(xiàn)在保護(hù)電路上，因?yàn)楦邏哼\(yùn)算放大器的電源電壓和輸出電壓很高，很容易使器件損壞，所以必須進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，以下對(duì)TLE2142的保護(hù)工作進(jìn)行詳細(xì)闡述。靜電問(wèn)題（ESD）多數(shù)運(yùn)放的雙極型設(shè)計(jì)都是選用小體積晶體管作為輸入級(jí)，它也易受靜電的影響。ESD會(huì)使放大器的失調(diào)電壓升高，靜態(tài)電流增大或完全損壞。而TLE2142是在防靜電很好的環(huán)境下生產(chǎn)的，運(yùn)輸過(guò)程中也采用防靜電包裝，在整個(gè)過(guò)程中都注意靜電問(wèn)題，一些地方要求靜電測(cè)量，包括人、工作臺(tái)、地板、容器以及測(cè)試設(shè)備等。在將器件焊接到電路板上時(shí)要很小心，電烙鐵不能長(zhǎng)時(shí)間接觸TLE2142的引腳，要迅速接觸后就拿開(kāi)，而且，最好使用能防止靜電的電烙鐵。2．最大絕對(duì)參數(shù)放大器應(yīng)工作在最大絕對(duì)值下避免永久性損壞，如果工作時(shí)其中一個(gè)參數(shù)達(dá)到了最大值，這將不會(huì)導(dǎo)致永久性損壞，但兩個(gè)或者更多的參數(shù)同時(shí)到達(dá)了最大值，放大器或許會(huì)損壞。注意：放大器應(yīng)工作在參數(shù)表中所列的范圍內(nèi)。最大絕對(duì)功率損耗是在假設(shè)放大器的殼溫保持在25℃，結(jié)溫工作在最大額定值的條件下給出的。它為各個(gè)制造商的產(chǎn)品提供了標(biāo)準(zhǔn)，然而，它并不是一個(gè)合理考察點(diǎn)，因?yàn)樗枰粋€(gè)理想的散熱器，即使有一個(gè)理想的散熱器，長(zhǎng)時(shí)間工作在最大結(jié)溫下，將會(huì)降低產(chǎn)品的壽命。最大絕度共模電壓是另個(gè)一參數(shù)，它說(shuō)明了最大絕對(duì)值是給定值的不同。在許多放大器中，兩個(gè)輸入管腳可以同時(shí)達(dá)到最大電壓電源，然而放大器工作于線性區(qū)時(shí)，它的輸入電壓應(yīng)比電源電壓低5到30V。這意味著，輸入電壓超過(guò)了線性區(qū)，雖然不會(huì)損壞放大器，但放大器或許不能獲得參數(shù)表中的抑制比，或許導(dǎo)致信號(hào)失真，甚至輸出嵌位到電源電壓。3.電源電源電壓給定電壓（Vs）表明一個(gè)相等的雙電源（例如：+250V，-250V）,也可以采用不對(duì)稱(chēng)電源或者單電源（如：+350V），只要全部電壓超過(guò)它的最大值就行。絕不允許在電源管腳上加反向電壓，對(duì)于雙電源電路，如果只有一個(gè)電源管腳連接是不能工作的。電源旁路不充分的電源旁路會(huì)導(dǎo)致放大器電路震蕩，每一個(gè)電源管腳都應(yīng)選用一個(gè)“低頻旁路”的電容來(lái)對(duì)地旁路，容值至少為10Uf/A，在工作溫度高于0℃時(shí)，計(jì)算機(jī)用的鋁電解電容也可以用。另外，一個(gè)“高頻旁路”的0.1uF到1uF的此節(jié)電容應(yīng)并聯(lián)在“低頻旁路”的電容上。過(guò)壓保護(hù)放大器不能工作在電壓絕對(duì)最大值以外，放大器應(yīng)該保護(hù)任何情況下引起的過(guò)壓。一種過(guò)壓是因?yàn)殡姼胸?fù)載的高能量脈沖通過(guò)快速恢復(fù)耦合到一個(gè)高阻抗的電源上，另一種是交流電源上的瞬態(tài)電壓通過(guò)電源電壓出現(xiàn)在放大器管腳上，單極型器件應(yīng)防止極性反向。注意：一個(gè)懸空的電源管腳會(huì)導(dǎo)致電源極性反向而損壞放大器。額定電壓大于最大電源電壓額定值但小于放大器的二次擊穿電壓的瞬態(tài)抑制器可以防止放大器損壞。用瞬態(tài)抑制器或雙向穩(wěn)壓二極管能夠嵌位交流的瞬態(tài)電壓。將這些器件中的任何一種連接到電源輸入端上以減小瞬態(tài)電壓。在交流電網(wǎng)和電源間增加低通濾波器也能減小高頻能量。注意電源濾波器中的電感會(huì)流過(guò)所有高頻能量，而通常使用的電解電容具有很高的ESR。因?yàn)镋SR很高，高頻能量不可能被完全抑制掉，因此應(yīng)避免電容容值減小。本課題中的過(guò)壓保護(hù)用的是瞬態(tài)電壓抑制器，關(guān)于瞬態(tài)電壓抑制器的具體使用參看高壓運(yùn)放應(yīng)用電路的D2和D3，使用的型號(hào)是1N6300A。4.電流限制電流限制最主要的功能是使放大器工作在安全工作區(qū)（SOA）內(nèi)。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，一定要使器件工作在安全工作區(qū)以內(nèi)，為了防止運(yùn)算放大器輸出電流過(guò)大，超過(guò)它的安全工作區(qū)，在TLE2142D輸出端加了一個(gè)限流電阻RP5，保證其工作在安全工作區(qū)以內(nèi)。用其他外加電路實(shí)現(xiàn)限流時(shí)必須引起高度注意。通常同時(shí)間有關(guān)，而且常常因此導(dǎo)致失敗，許多供電電源的限流只是在輸出濾波電容存儲(chǔ)的能量消耗盡以后才有效，這個(gè)能量加上電源旁路電容上的能量常常或毀壞放大器。即使用最快的保險(xiǎn)絲也會(huì)有問(wèn)題。通常對(duì)于一個(gè)200%過(guò)流的保險(xiǎn)絲，響應(yīng)時(shí)間將在15秒左右。在許多應(yīng)用中放大器反而保護(hù)了保險(xiǎn)絲，即使保險(xiǎn)絲斷了，放大器或許已經(jīng)壞了，保險(xiǎn)絲燒斷是在大電流下的一個(gè)機(jī)械觸點(diǎn)動(dòng)作，在它斷開(kāi)時(shí)，通常會(huì)有一個(gè)尖峰電壓出現(xiàn)，或許會(huì)超過(guò)放大器的額定電源電壓。5.輸出保護(hù)負(fù)載電流的突然變化會(huì)導(dǎo)致已給很大的電壓尖峰，這個(gè)尖峰電壓出現(xiàn)在放大器的輸出上，會(huì)損壞輸出級(jí)。比如，由刷直流電機(jī)可以產(chǎn)生連續(xù)的高電壓、高頻電壓尖峰，另外，壓電傳感器的機(jī)械振動(dòng)也將產(chǎn)生一個(gè)尖峰電壓，這些都會(huì)損壞放大器的輸出級(jí)。盡管大多數(shù)的功率放大器都有內(nèi)部輸出保護(hù)二極管，但是這些內(nèi)部二極管對(duì)放大器保護(hù)持續(xù)的高頻、高能量的尖峰脈沖是不夠的。這些二極管通常都是固定在達(dá)林頓管上，有很慢的恢復(fù)時(shí)間，或許還有很大的正向壓降。對(duì)于一個(gè)持續(xù)高能量尖峰電壓，應(yīng)對(duì)電源用一個(gè)高速的快恢復(fù)二極管，這個(gè)二極管的恢復(fù)時(shí)間應(yīng)小于100ns，因?yàn)楦哳l能量在20ns以下。當(dāng)電流反方向流動(dòng)時(shí)，電源必須是一個(gè)真正的低阻抗源。否則，這個(gè)尖峰能量將耦合到電源管腳上，導(dǎo)致一個(gè)尖峰電壓出現(xiàn)在電源上，這有可能使放大器處于過(guò)壓狀態(tài)而損壞。6.共模電壓抑制在許多的運(yùn)算放大器參數(shù)中，最容易被誤解的一個(gè)是共模電壓范圍，在期間的PDF數(shù)據(jù)表中，兩個(gè)輸入管腳的共模電壓非常接近電源。當(dāng)超過(guò)這個(gè)范圍，放大器將不能工作在線性區(qū)。在大多數(shù)數(shù)據(jù)表中絕對(duì)最大共模電壓參數(shù)是指輸入信號(hào)不能超過(guò)它，如果超過(guò)或許會(huì)損壞放大器。7.差分輸入電壓的限制和保護(hù)輸入差分電壓超過(guò)“絕對(duì)最大差分輸入電壓”會(huì)導(dǎo)致放大器永久的損壞，它將導(dǎo)致輸入失調(diào)電壓和輸入偏置電流升高和漂移，最終導(dǎo)致輸出級(jí)損壞。盡管在正常閉環(huán)條件下差分輸入電壓是mV級(jí)，但有幾種情況會(huì)導(dǎo)致超過(guò)這個(gè)范圍：（1）輸入信號(hào)的快速上升時(shí)間；（2）當(dāng)沒(méi)有加電時(shí)輸入信號(hào)；（3）反饋回路中的開(kāi)關(guān)；因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免以上情況，要對(duì)高壓運(yùn)放的輸入級(jí)進(jìn)行保護(hù)，有效的輸入保護(hù)有兩個(gè)功能：限制輸入差分電壓低于輸入晶體管基極-發(fā)射極的反向擊穿電壓，典型值約等于6V；限制輸入瞬時(shí)電流低于150mA；另外，我們要清楚的知道，當(dāng)高壓運(yùn)算放大器向負(fù)載傳輸功率時(shí)，它本身要損耗功率。只有在某個(gè)唯一的信號(hào)下，輸出功率同耗散功率才是相等的，低阻抗或大的電抗式負(fù)載將同樣導(dǎo)致更高的內(nèi)部耗散功率，好的電路設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減小電抗以提高效率。由于放大器本身要損耗功率而發(fā)熱，因此散熱器的使用時(shí)不可避免的，選擇散熱器的過(guò)程中主要有兩個(gè)步驟：第一，必須計(jì)算最大的內(nèi)部耗散功率；第二，必須確定最大結(jié)溫，殼溫。根據(jù)以上步驟可以選出合適的散熱器，放大器越好價(jià)格越高而且有時(shí)體積更大，比起散熱器的尺寸和重量，加大放大器的體積是微不足道的，如果采用一個(gè)體積大的放大器能夠省去使用液體或者風(fēng)扇制冷，增加放大器的費(fèi)用或許不是很大的問(wèn)題。在選擇放大器時(shí)，一個(gè)合理的出發(fā)點(diǎn)就是尋找一個(gè)絕對(duì)最大值為電路工作時(shí)產(chǎn)生的功率值的兩倍放大器。高壓運(yùn)放價(jià)格通常都很昂貴，而且由于電源電壓和輸出電壓很高，很容易燒毀，按照以上介紹的方法進(jìn)行保護(hù)后，高壓運(yùn)放的使用就很安全了。2.4功率放大模塊從電壓放大模塊過(guò)來(lái)的信號(hào)功率都很小，帶負(fù)載能力很差，不能向負(fù)載提供足夠的功率，所以我們必須在電壓放大模塊后面加上功率放大模塊，以提高信號(hào)帶負(fù)載的能力。從能量控制和轉(zhuǎn)換的角度看，功率放大電路與其他放大電路在本質(zhì)上沒(méi)有根本的區(qū)別：只是功放既不是單純追求輸出高電壓，也不是單純追求輸出大電流，而是追求在電源電壓確定的情況下，輸出盡可能大的功率。因此，從功放電路的組成和分析方法，到其他元器件的選擇，都與小信號(hào)放大電路有著明顯的區(qū)別。在功率放大電路中，當(dāng)輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，若晶體管在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通，則稱(chēng)之為工作在甲類(lèi)狀態(tài)；若晶體管僅在信號(hào)的正半周或負(fù)半周導(dǎo)通，則稱(chēng)之為工作在乙類(lèi)狀態(tài)；若晶體管的導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)周期且小于周期，則稱(chēng)之為工作在甲乙類(lèi)狀態(tài)。功放電路的效率很重要，提高功放效率的根本途徑是減小功放管的功耗，方法之一是減小功放管的導(dǎo)通角，增大其在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的截止時(shí)間，從而減小管子所消耗的平均功率。在本課題中，為了提高功放效率，采用使用很廣泛的對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)的甲乙類(lèi)功放電路，本課題實(shí)際使用電路如下圖：圖2.4功放電路圖因?yàn)楣β史糯箅娐返妮敵鲭妷汉洼敵鲭娏鞯姆稻^大，功放管的非線性不可忽略，在這來(lái)說(shuō)下功放管的選擇，在功率方法電路中，應(yīng)根據(jù)晶體管所承受的最大關(guān)押將、集電極最大電流和最大功耗來(lái)選擇晶體管。管子承受的最大管壓降為U=2Vcc；從電路最大輸出功率的分析可知，晶體管的發(fā)射極電流等于負(fù)載電流，而發(fā)射極和集電極電流基本相等，因此，在本課題中晶體管集電極的最大電流為1A；在功率放大電路中，電源提供的功率，除了轉(zhuǎn)換成輸出功率外其余部分主要小號(hào)在晶體管上。當(dāng)輸出電壓為零，即輸出功率最小時(shí)，由于集電極電流很小，使管子的損耗很小；當(dāng)輸入電壓最大，即輸出功率最大時(shí)，由于管子壓降很小，管子的損耗也很小；可見(jiàn)管耗最大既不會(huì)發(fā)生在輸入電壓最小時(shí)，也不會(huì)發(fā)生在輸入電壓最大時(shí)，經(jīng)過(guò)計(jì)算可得：Pcm=0.2Pom可見(jiàn)，晶體管集電極最大功耗僅為最大輸出功率的五分之一。所以，在查閱資料選擇晶體管時(shí)，應(yīng)使極限參數(shù)滿足以下條件：Vceo＞2Vcc=280VIc＞Vcc/Z=1APcm＞0.2Pom=18W在本設(shè)計(jì)中使用的功放管是MJE13003，MJE13003是NPN型的管子，主要參數(shù)如下：集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓Vceo為400V；集電極-基極反向擊穿電壓壓Vcbo為700V；發(fā)射極-基極反向擊穿電壓壓Vebo為9V；集電極-發(fā)射極擊穿電壓Vcex為400V；集電極持續(xù)電流Ic為15A，峰值電流為30A；基極持續(xù)電流Ib為1.5A；總耗散功率Pd為230W；由以上對(duì)功放管MJE13003的介紹可以看出，他們的性能完全滿足本設(shè)計(jì)的要求。另一個(gè)值得一說(shuō)的是，本課題中設(shè)計(jì)的功率放大電路的輸入輸出電壓幾乎相同，即相當(dāng)于一個(gè)電壓跟隨器，考慮到高壓運(yùn)放輸出電壓調(diào)節(jié)的方便，將高壓運(yùn)算放大器的負(fù)反饋直接連接到了功率放大電路的輸出端，實(shí)際電路如圖：圖2.5電壓放大和功率放大電路3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)不可或缺的兩個(gè)方面。硬件系統(tǒng)為系統(tǒng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了硬件平臺(tái)，但是只有硬件系統(tǒng)還不行，必須配以相應(yīng)的軟件才能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。軟件與硬件之間既相互獨(dú)立，又相互依存。軟件設(shè)計(jì)不僅需要考慮硬件系統(tǒng)的特點(diǎn)，同時(shí)還需要從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的角度出發(fā)，進(jìn)行功能需要分析，流程的設(shè)計(jì)，代碼編寫(xiě)和代碼測(cè)試。下面將對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行闡述。三角波#include<msp430x16x.h>voiddelay();voidZhenjing();voidmain(void)for(;;){if(DAC12_0DAT==0x000)//EnterLPM0,Enableinterrupts{for(;;){DAC12_0DAT++;delay(5000);if(DAC12_0DAT==0xFFF)break;}//DAC12_0DAT++;//Positiveramp//DAC12_0DAT&=0xFFF;}elseif(DAC12_0DAT==0xFFF){for(;;){DAC12_0DAT--;delay(5000);if(DAC12_0DAT==0x000)break;}}//delay(500);}}voiddelay(inti)//延時(shí)函數(shù){unsignedintd1,d2,j;j=i/2;for(d1=0;d1<i;d1++)for(d2=0;d2<j;d2++){_NOP();}}正弦波#include<msp430x16x.h>voiddelay();voidZhenjing();voidmain(void){WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//WDT~0.064msintervaltimerunsignedintn;intsin[33]={0X000,0X010,0X020,0X0A1,0X161,0X225,0X393,0X4F5,0X676,0X808,0X999,0XB1A,0XC7C,0XDBD,0XEAE,0XF6E,0XFF9,0XF6E,0XEAE,0XDBD,0XC7C,0XB1A,0X999,0X808,0X676,0X4F5,0X393,0X225,0X161,0X0A1,0X020,0X010,0X000};intj;BCSCTL1&=~XT2OFF;//XT2on do { IFG1&=~OFIFG; //ClearOSCFaultflag for(n=0xFF;n>0;n--); //Timeforflagtoset } while((IFG1&OFIFG));//OSCFaultflagstillset? BCSCTL2=0x88;//MCLK=SMCLK=XT2(safe)//EnableWDTinterruptADC12CTL0=REF2_5V+REFON;//Internal2.5VrefonDAC12_0CTL=DAC12IR+DAC12AMP_5+DAC12ENC+DAC12CALON;//Internalrefgain1for(;;){for(j=0;j<33;j++){DAC12_0DAT=sin[j];delay(300);}}//DAC12_0DAT=0X00;//for(;;)//{//if(DAC12_0DAT==0x000)//EnterLPM0,Enableinterrupts{for(;;){DAC12_0DAT++;delay(5000);if(DAC12_0DAT==0xFFF)break;}//DAC12_0DAT++;//Positiveramp//DAC12_0DAT&=0xFFF;}elseif(DAC12_0DAT==0xFFF){for(;;){DAC12_0DAT--;delay(5000);if(DAC12_0DAT==0x000)break;}}//delay(500);}}voiddelay(inti)//延時(shí)函數(shù){unsignedintd1,d2,j;j=i/2;for(d1=0;d1<i;d1++)for(d2=0;d2<j;d2++){_NOP();}}4仿真結(jié)果4.1電路仿真圖4.1三角波仿真圖圖4.2正弦波仿真圖4.2實(shí)測(cè)示波器仿真圖圖4.3三角波放大波形圖4.4正弦波放大波形5結(jié)論

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，高壓信號(hào)源的使用越來(lái)越頻繁，尤其在工業(yè)、實(shí)驗(yàn)用途中，人們常常要對(duì)電子線路中的各種信號(hào)進(jìn)行電壓放大，因此，能夠快速，穩(wěn)定而有效的對(duì)信號(hào)進(jìn)行電壓放大的儀器必不可少。本次課題設(shè)計(jì)也正是基于這一目的提出的。本文開(kāi)始部分回顧了當(dāng)前高壓信號(hào)源設(shè)計(jì)的市場(chǎng)現(xiàn)狀和應(yīng)用現(xiàn)狀，并針對(duì)目前高壓信號(hào)源設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀設(shè)計(jì)了本課題中闡述的主要方案。接下來(lái)對(duì)高壓信號(hào)源的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的闡述。本次設(shè)計(jì)是基于MSP430F169單片機(jī)而設(shè)計(jì)的。通過(guò)利用單片機(jī)對(duì)MSP430F169寫(xiě)入的正弦波與三角波的信號(hào)源的高壓輸出的實(shí)現(xiàn)，并具有頻率發(fā)生控制方便、穩(wěn)定性和分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。由于本次設(shè)計(jì)對(duì)單片機(jī)的要求不是太高，因?yàn)樵O(shè)計(jì)中對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用不是很多，因此本次設(shè)計(jì)對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用主要是通過(guò)單片機(jī)產(chǎn)生三角波、正弦波，然后通過(guò)之后的放大電路：電壓放大電路和功率放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)。本文在“硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)”部分主要詳細(xì)闡述了組成硬件系統(tǒng)的各個(gè)硬件模塊的原理和工作方式，其中包括單片機(jī)外圍電路、對(duì)傳輸信號(hào)的高壓運(yùn)算放大電路、功率放大電路等電路。值得一提的是，本文花了較多的筆墨介紹了高壓運(yùn)算放大電路和功率放大電路，這也是我在課題研究過(guò)程中花費(fèi)精力最多的部分。軟件是系統(tǒng)運(yùn)行的靈魂，系統(tǒng)有了良好的硬件還不行，必須要有與硬件相配合的高效軟件。本文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的總的程序流程，并給出了相應(yīng)的程序流程圖，在對(duì)總的程序流程分析的基礎(chǔ)上也對(duì)各主要模塊的編程進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。當(dāng)然，系統(tǒng)還有需要進(jìn)一步完善的地方，例如，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，更多性能好的器件不斷推出，而且價(jià)格也可能更便宜，因此，本硬件系統(tǒng)的成本還有可降價(jià)的空間；如果正弦波查表尋找更多的點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)，那么正弦波的精度、曲線也就更好了；另外，在高壓運(yùn)算放大器和功率放大器的過(guò)壓過(guò)流保護(hù)方面有待進(jìn)一步提高。這些方面希望在后續(xù)的工作中得到完善。附錄AMSP430F169引腳功能表表1：MSP430F169引腳功能表引腳名稱(chēng)引腳編號(hào)I/O描述AVCC64模擬正電源端，AVSS62模擬負(fù)電源端，內(nèi)部連接于DVCC。DVCC1數(shù)字正電源端，提供所有部件電源（由AVCC供電的除外）。DVSS63數(shù)字地，所有部件的接地端（由AVCC/AVSS供電的除外）。VREF+7ADC12正向參考電壓。VeREF+10外部參考電壓輸入。VREF–/VeREF–11參考電壓負(fù)端，內(nèi)部參考電壓,或應(yīng)用外部參考電壓XT2IN53I/O晶振XT2輸入。XT2OUT52I/O晶振XT2輸出。P5.7/TBoutH/SVSOUT51I/O通用數(shù)字I/O；交換所有PWM數(shù)字輸出端口到定時(shí)器_B7的TB0到TB6高電平端,SVS比較器輸出。P5.6/ACLK50I/O通用數(shù)字I/O；輔助時(shí)鐘ACLK輸出。P5.5/SMCLK49I/O通用數(shù)字I/O；子時(shí)鐘SMCLK輸出。P5.4/MCLK48I/O通用數(shù)字I/O；主要系統(tǒng)時(shí)鐘MCLK輸出。P5.3/UCLK1?47I/O通用數(shù)字I/O；外部時(shí)鐘輸入端。P5.2/SOMI1?46I/O通用數(shù)字I/O。P5.1/SIMO1?45I/O通用數(shù)字I/O。P5.0/STE1?44I/O通用數(shù)字I/O。P3.7/URXD1?35I/O通用數(shù)字I/O。P3.6/UTXD1?34I/O通用數(shù)字I/O。P3.5/URXD033I/O通用數(shù)字I/O。P3.4/UTXD032I/O通用數(shù)字I/O。續(xù)表1：MSP430F169引腳功能表P3.3/UCLK0/SCL31I/O通用數(shù)字I/O。P3.2/SOMI030I/O通用數(shù)字I/O。P3.1/SIMO0/SDA29I/O通用數(shù)字I/O。P3.0/STE028I/O通用數(shù)字I/O。P2.7/TA027I/O通用數(shù)字I/O；定時(shí)器_A比較方式：OUT0輸出。P2.6/ADC12CLK/DMAE026I/O通用數(shù)字I/O；轉(zhuǎn)換時(shí)鐘-12位ADC,直接存儲(chǔ)器存取通道0外在觸發(fā)器。P2.5/Rosc 25I/O通用數(shù)字I/O。P2.4/CA1/TA224I/O通用數(shù)字I/O；比較器A輸入端；比較方式：OUT2輸出。P2.3/CA0/TA123I/O通用數(shù)字I/O；比較器A輸入端；比較方式：OUT1輸入。P2.2/CAOUT/TA022I/O通用數(shù)字I/O；比較器A輸出端；捕獲方式：CCIOA輸入。P2.1/TAINCLK21I/O通用數(shù)字I/O。P2.0/ACLK 20I/O通用數(shù)字I/O；輔助時(shí)鐘ACLK輸出。P1.7/TA2 19I/O通用數(shù)字I/O；定時(shí)器_A比較方式：OUT2輸出。P1.6/TA1 18I/O通用數(shù)字I/O；定時(shí)器_A比較方式：OUT1輸出。P1.5/TA0 17I/O通用數(shù)字I/O；定時(shí)器_A比較方式：OUT0輸出。P1.4/SMCLK 16I/O通用數(shù)字I/O；SMCLK信號(hào)輸出。P1.3/TA2 15I/O通用數(shù)字I/O。P1.2/TA1 14I/O通用數(shù)字I/O。P1.1/TA0 13I/O通用數(shù)字I/O。P1.0/TACLK 12I/O通用數(shù)字I/O；定時(shí)器A時(shí)鐘輸入。P4.0/TB036O通用數(shù)字I/O。P4.1/TB1 37I/O通用數(shù)字I/O。P4.2/TB2 38I/O通用數(shù)字I/O。P4.3/TB3? 39I/O通用數(shù)字I/O。P4.4/TB4?40I通用數(shù)字I/O。P4.5/TB5?41I/O通用數(shù)字I/O。續(xù)表1：MSP430F169引腳功能表P4.6/TB6?42I/O通用數(shù)字I/O。P4.7/TBCLK43I/O通用數(shù)字I/O。P6.0/A059I/O通用數(shù)字I/O。P6.1/A160I/O通用數(shù)字I/O。P6.2/A261I/O通用數(shù)字I/O。P6.32I/O通用數(shù)字I/O。P6.43I/O通用數(shù)字I/O。P6.54I/O通用數(shù)字I/O。P6.65I/O通用數(shù)字I/O。P6.76I/O通用數(shù)字I/O。RES/NMI58I復(fù)位輸入或非屏蔽中斷輸入端。XIN8I基本振蕩器XT1輸入端。可以連接標(biāo)準(zhǔn)晶體或晶體振蕩器。XOUT9I/O晶體振蕩器XT1輸出端。附錄B系統(tǒng)總設(shè)計(jì)圖附錄C系統(tǒng)PCB板圖附錄D系統(tǒng)程序三角波#include<msp430x16x.h>voiddelay();voidZhenjing();voidmain(void){WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//WDT~0.064msintervaltimerunsignedintn;BCSCTL1&=~XT2OFF;//XT2on do { IFG1&=~OFIFG; //ClearOSCFaultflag for(n=0xFF;n>0;n--); //Timeforflagtoset } while((IFG1&OFIFG));//OSCFaultflagstillset? BCSCTL2=0x88;//MCLK=SMCLK=XT2(safe)//EnableWDTinterruptADC12CTL0=REF2_5V+REFON;//Internal2.5VrefonDAC12_0CTL=DAC12IR+DAC12AMP_5+DAC12ENC+DAC12CALON;//Internalrefgain1for(;;){if(DAC12_0DAT==0x000)//EnterLPM0,Enableinterrupts{for(;;){DAC12_0DAT++;delay(5000);if(DAC12_0DAT==0xFFF)break;}//DAC12_0DAT++;//Positiveramp//DAC12_0DAT&=0xFFF;}elseif(DAC12_0DAT==0xFFF){for(;;){DAC12_0DAT--;delay(5000);if(DAC12_0DAT==0x000)break;}}//delay(500);}}voiddelay(inti)//延時(shí)函數(shù){unsignedintd1,d2,j;j=i/2;for(d1=0;d1<i;d1++)for(d2=0;d2<j;d2++){_NOP();}}voidZhenjing(void)//振晶初始化{unsignedintn;BCSCTL1&=~XT2OFF;//XT2on do { IFG1&=~OFIFG; //ClearOSCFaultflag for(n=0xFF;n>0;n--); //Timeforflagtoset } while((IFG1&OFIFG));//OSCFaultflagstillset? BCSCTL2=0x88;//MCLK=SMCLK=XT2(safe)}正弦波#include<msp430x16x.h>voiddelay();voidZhenjing();voidmain(void){WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//WDT~0.064msintervaltimerunsignedintn;intsin[33]={0X000,0X010,0X020,0X0A1,0X161,0X225,0X393,0X4F5,0X676,0X808,0X999,0XB1A,0XC7C,0XDBD,0XEAE,0XF6E,0XFF9,0XF6E,0XEAE,0XDBD,0XC7C,0XB1A,0X999,0X808,0X676,0X4F5,0X393,0X225,0X161,0X0A1,0X020,0X010,0X000};intj;BCSCTL1&=~XT2OFF;//XT2on do { IFG1&=~OFIFG; //ClearOSCFaultflag for(n=0xFF;n>0;n--); //Timeforflagtoset } while((IFG1&OFIFG));//OSCFaultflagstillset? BCSCTL2=0x88;//MCLK=SMCLK=XT2(safe)//EnableWDTinterruptADC12CTL0=REF2_5V+REFON;//Internal2.5VrefonDAC12_0CTL=DAC12IR+DAC12AMP_5+DAC12ENC+DAC12CALON;//Internalrefgain1for(;;){for(j=0;j<33;j++){DAC12_0DAT=sin[j];delay(300);}}//DAC12_0DAT=0X00;//for(;;)//{//if(DAC12_0DAT==0x000)