系统硬件以MSP430F2274单片机为核心,外围包括电源模块、数码管显示模块、D/A转换模块及恒流源模块。
电源电路本设计共用到电源有两种:即±12V +5V。
电源原理:稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,如图3.3:


电源方框及波形图
a 整流和滤波电路:整流作用是将交流电压U2变换成脉动电压U3。滤波电路一般由电容组成,其作用是脉动电压U3中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U4。
b 稳压电路:由于得到的输出电压U4受负载、输入电 压 和 温度的影响不稳定,为了得到更为稳定电压添加了稳压电路,从而得到稳定的电压U0。

图 ±12V电源电路图
图中电路提供+12 V的电源;主要用于LM1117,再由LM1117产生3.3V的电压作为MSP430F2274的工作电压。

图 +5V电源原理图
图中提供的+5V的电源用于LM358 。 由于要求输出的电流最大值为2000mA,而且主要电流从它通过,所以要用大电容,本设计采用两个2200UF 50V的电容并联(同时为了减小纹波系数本设计在两个电容之间接入有源滤波电路),由于的LM358的耐压值最大可达42V,所以LM358可以安全工作 。
D/A电路利用MSP430单片机的通用I/ O口( P1口)与TLC5615构成的DAC电路如图3.6所示。分别用P1.0、P1.2模拟时钟SCLK和片选
,待转换的二进制数从P1.1输出到TLC5615的数据输入端DIN。

图 硬件连接图
恒流源电路方案一:本设计在起初利用图3.7所示 恒流源电路 , 运放的输出端通过三极管与反向输出端相连,构成负反馈电路,由于运放的同相输入端与反相输入端在理论上是虚短的,且运放的输入电阻无穷大,因此反相端和同相端的电位相等,即
,又由于三极管的发射极
与集电极电流
仅相差微小的基极电流,可视为两者相等即
。因此可以通过改变同相输入端的电压来调整输出电流
的大小。
例如:
时, 
但是在测试
对
的控制比预期效果差,总是小于理论值。

图 方案一恒流源电路原理图