STM32数控直流电源.docx

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STM32数控直流电源

STM32数控直流电源

1、介绍…………

2、整体方案…………3、硬件电路…………4、软件…………5、心得小结…………6、附录：

1、元器件…………

2、电路图…………

3、代码…………

1、介绍：

这个数控直流电源，是基于CORTEX_M3的STM32F103ZET6芯片的一个制作。

它的能实现0~的电压变化，每次变化为。

它采用了内部的12位DAC和12位的ADC，精度比普通的8位ADC高出16倍，在实际的测试中，本制作的精度达到。

本制作可以实现按键加减电压大小、按键自动调节电压、输入数值控制输出电压、输出幅值频率可调的三角波功能。

同时，本制作采用320*240的LCD液晶显示，并且在显示的基础上，制作了完整的用户界面，大大方便了用户的使用。

2、整体方案：

方案介绍：

本方案围绕stm32芯片，由供电模块、液晶显示模块、报警模块、负载电流检测模块、电源产生模块、按键模块构成。

电源模块：

我采用的是桥式整流结合三端稳压芯片的处理方法。

由此得到单片机使用的5v电源和驱动运算放大器的12V电源。

电源发生模块：

这个系统由LM358运算放大器和stm32芯片内部12位DAC组成。

负载电流检测模块：

这个模块由stm32内部12位ADC和自制的1欧姆康铜电阻组成。

液晶显示模块：

主要有320*240LCD组成，负责显示参数和提供用户服务界面。

过流报警模块：

这个部分由蜂鸣器和红色的LED指示灯组成。

负责当发生过流现象时，给用户报警。

按键模块：

这是本系统的用户控制方式。

3、硬件电路

（1）、stm32f103zet6单片机最小系统：

这款ST公司生产的基于cortex_m3内核的芯片，在当今的电子产品领域占有很大的市场。

这块32位芯片，有144个引脚、512K的rom、2路ADC支持16通道，2路DAC，14个定时器，spi通信、i2c通信、串口通信方式。

对于本系统，这个芯片的已经足够。

（2）、电源电路

在这个部分，我主要采用桥式整流，使用了四个耐压1000v的in4007，将双24V的变压器得到的副边电压进行整流，再由1000uf电容和LM7815和LM2940稳压得系统所需的5V和12V电源。

（3）、电源产生电路和检测电路

在运算放大器部分，我选择的是带宽1M的LM358，采用1k的精密电阻，将DA得到的电源放大4倍，再经过一级的放大器跟随电路输入到负载电路之中。

负载串联了1欧姆的康铜电阻，康铜电阻的温漂小，直接AD测量两端的电压便可得到负载的电流状况。

（4）、显示电路：

采用的是lil9320驱动的320*240方案。

（5）、报警电路和按键电路灯省略。

4、软件部分：

主体程序流程图

返回主循环

在程序设计部分，主要设计ADC和DAC以及定时器中断和外部触发中断的使用。

5、心得小结

在本次设计中，前期我花费了大量的时间查阅论文和思考放大电路设计上，而最后经过试验，还是选择了简单而实用的放大器加更随器的方案。

在设计过程中遇到过很麻烦的事，当时网购了DAC7512的12位DAC芯片，发现是很小的贴片，经过较长时间搞定之后，一次使用过程中，这块芯片坏了。

于是，不得不转到当前采用的方案上。

这个教训，让我明白实践和试验的重要性，少走弯路，多做实用的事。

6、附录：

1、元器件清单：

stm32f103zet6单片机最小系统，320*240tftlcd，24V变压器、按键模块、LM7805、LM7815、LM2940等

2、原理图：

3、源程序：

主函数部分：

intmain（void）

{

。

。

。

while

（1）//主循环

{

DAC->DHR12R1=0;

ili9320_Chinese_str（（320-16*17）/2,50,17,Chinese_Table_16x16_nan,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（70,90,3,Chinese_Table_16x16_ti,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（140,90,8,Chinese_Table_16x16_shu,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（（320-16*15）/2,200,15,Chinese_Table_16x16_zun,charColor,Blue）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））

{

Delay_ARMJISHU（100）;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））;

ili9320_Clear（Blue）;

exit_2=1;

while（exit_2）//按*键进入功能循环

{

DAC->DHR12R1=0;

ili9320_Chinese_str（0,10,6,Chinese_Table_16x16_1,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（0,40,6,Chinese_Table_16x16_2g,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（0,70,6,Chinese_Table_16x16_3,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（0,100,3,Chinese_Table_16x16_4,charColor,Blue）;

//ili9320_Chinese_str（0,130,2,Chinese_Table_16x16_5,charColor,Blue）;

//功能一：

手动加减电压值

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_12））

{

Delay_ARMJISHU（200）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_12））

{

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_12））;

ili9320_Clear（Blue）;

exit=1;

while（exit）

{

ili9320_Chinese_str（110,55,4,Chinese_Table_16x16_d,charColor,Blue）;

ili9320_PutStr_16x24（248,50,c4,1,charColor,Blue）;

a1=（vol+1）%10;

a2=（vol+1-a1）/10;

ili9320_PutChar_num（176,50,a2,charColor,Blue）;

ili9320_DrawPoint（200,50,charColor,Blue）;//画一个点

ili9320_PutChar_num（224,50,a1,charColor,Blue）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））//+

{

Delay_ARMJISHU（300）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））

{

if（vol<99）

{

vol=vol+1;

}

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））;

}

}

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））//-

{

Delay_ARMJISHU（300）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））

{

if（vol>3）

{

vol=vol-1;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））;

}

}

}

DAC->DHR12R1=（vol*40950-230）/1304;

//检测过流

ADCConvertedValueLocal=ADCConvertedValue;

Precent=（ADCConvertedValueLocal*100/0x1000）;//算出百分比

Voltage=Precent*33;

while（Voltage>500）

{

ili9320_Clear（Blue）;

while

（1）

{

ili9320_Chinese_str（110,55,4,Chinese_Table_16x16_d,charColor,Blue）;

DAC->DHR12R1=0;

a1=0;

a2=0;

ili9320_PutChar_num（176,50,a2,charColor,Blue）;

ili9320_DrawPoint（200,50,charColor,Blue）;//画一个点

ili9320_PutChar_num（224,50,a1,charColor,Blue）;

ili9320_PutStr_16x24（248,50,c4,1,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（（320-16*10）/2,200,10,Chinese_Table_16x16_x,charColor,Blue）;

GPIO_SetBits（GPIO_DAC,DS1_PIN|DS2_PIN）;//所有引脚置高电平

}

}

//退出按键，在所有的功能中都使用这种退出方法

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））

{

Delay_ARMJISHU（300）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））

{

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））;

exit=0;

vol=0;

ili9320_Clear（Blue）;

}

}

}

}

}

//功能2：

自动加减电压值（6号按键）

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_6））

{

Delay_ARMJISHU（200）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_6））

{

exit=1;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_6））;

/*-----------功能2的定时器初始化------------*/

Timer_Config（）;

NVIC_Config（）;

TIM_Cmd（TIM2,DISABLE）;//起初是关闭的，当进入功能2后打开

ili9320_Clear（Blue）;

while（exit）

{

vol=vol_21;

ili9320_Chinese_str（110,55,4,Chinese_Table_16x16_d,charColor,Blue）;

ili9320_PutStr_16x24（248,50,c4,1,charColor,Blue）;

a1=（vol+1）%10;

a2=（vol+1-a1）/10;

ili9320_PutChar_num（176,50,a2,charColor,Blue）;

ili9320_DrawPoint（200,50,charColor,Blue）;//画一个点

ili9320_PutChar_num（224,50,a1,charColor,Blue）;

//自加扫描

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8）&counter21）

{

flag2=1;

Delay_ARMJISHU（200）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））

{

TIM_Cmd（TIM2,ENABLE）;

counter21=0;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））;

}

}

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8）&!

counter21）

{

Delay_ARMJISHU（200）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））

{

TIM_Cmd（TIM2,DISABLE）;

counter21=1;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））;

}

}

//自减扫描

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9）&counter22）

{

flag2=0;

Delay_ARMJISHU（200）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））

{

TIM_Cmd（TIM2,ENABLE）;

counter22=0;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））;

}

}

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9）&!

counter22）

{

Delay_ARMJISHU（200）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））

{

TIM_Cmd（TIM2,DISABLE）;

counter22=1;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））;

}

}

DAC->DHR12R1=（vol*40950-230）/1304;

//检测过流

ADCConvertedValueLocal=ADCConvertedValue;

Precent=（ADCConvertedValueLocal*100/0x1000）;//算出百分比

Voltage=Precent*33;

while（Voltage>500）

{

ili9320_Clear（Blue）;

while

（1）

{

ili9320_Chinese_str（110,55,4,Chinese_Table_16x16_d,charColor,Blue）;

DAC->DHR12R1=0;

a1=0;

a2=0;

ili9320_PutChar_num（176,50,a2,charColor,Blue）;

ili9320_DrawPoint（200,50,charColor,Blue）;//画一个点

ili9320_PutChar_num（224,50,a1,charColor,Blue）;

ili9320_PutStr_16x24（248,50,c4,1,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（（320-16*10）/2,200,10,Chinese_Table_16x16_x,charColor,Blue）;

GPIO_SetBits（GPIO_DAC,DS1_PIN|DS2_PIN）;//所有引脚置高电平

}

}

//退出按键，在所有的功能中都使用这种退出方法

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））

{

Delay_ARMJISHU（100）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））

{

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOG,GPIO_Pin_5））;

exit=0;

TIM_Cmd（TIM2,DISABLE）;

vol=0;

vol_22=0;

ili9320_Clear（Blue）;

}

}

}

}

}

//功能3：

输入电压数值7号功能键

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_7））

{

Delay_ARMJISHU（100）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_7））

{

exit=1;

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOC,GPIO_Pin_7））;

ili9320_Clear（Blue）;

while（exit）

{

num31=num33;

num32=num34;

ili9320_Chinese_str（10,12,12,Chinese_Table_16x16_q,charColor,Blue）;

ili9320_Chinese_str（110,55,4,Chinese_Table_16x16_d,charColor,Blue）;

ili9320_DrawPoint（200,50,charColor,Blue）;//画一个点

ili9320_PutStr_16x24（248,50,c4,1,charColor,Blue）;//显示单位：

v

ili9320_PutChar_num（176,50,num32,charColor,Blue）;//显示十位

ili9320_PutChar_num（224,50,num31,charColor,Blue）;//显示个位

DAC->DHR12R1=（vol*40950-230）/1304;

//先输入十位上的数键位，切换键，个位按键，确认键

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））

{

Delay_ARMJISHU（300）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））

{

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_9））;

counter_3++;

}

}

if（（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8）））

{

Delay_ARMJISHU（300）;

if（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））

{

while（!

GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_8））;

if（!

（counter_3%2））

{

if（num33<10）num33=num33+1;

if（num33>=10）num33=0;

}