基于單片機(jī)的低功耗數(shù)字電阻測試儀設(shè)計與研究

摘 要：文章是以16位的低功耗MSP430單片機(jī)為控制芯片的簡易低功耗數(shù)字電阻測試儀的設(shè)計，整個系統(tǒng)包含CPU模塊、電源DC-DC模塊、電阻數(shù)據(jù)采集處理模塊、數(shù)據(jù)顯示等模塊。本系統(tǒng)采用了TI公司生產(chǎn)的低功耗CPU、高輸入阻抗LMC6484運(yùn)算放大器、DC-DC電源芯片TPS54331等元件滿足低功耗、高輸入阻抗的設(shè)計要求，通過互鎖按鍵選擇測試功能并能實現(xiàn)量程自動切換功能。通過整機(jī)試運(yùn)行和利用標(biāo)準(zhǔn)元件校驗測試精度。

關(guān)鍵詞：MSP430單片機(jī)；DC-DC變換器；電阻測試

1 設(shè)計方案

采用恒流法測電阻，通過搭建恒流源，取樣待測電阻兩端電壓的方法，通過歐姆定律，來求被測電阻的阻值，這種方法測量比較準(zhǔn)確，但是電路搭建比較麻煩并且只能測小電阻和中值電阻。采用恒壓法測量電阻，通過把精密電阻與待測電阻串聯(lián)的分壓形式，采集待測電阻兩端的電壓，即可求出待測電阻的阻值，這種方法也是比較準(zhǔn)確的，同時電路搭建起來也非常方便，只需采用電路的標(biāo)準(zhǔn)電壓來提供固定電壓，通過相應(yīng)的處理，即可快速精確的計算出待測電阻值。

2 總體設(shè)計

該系統(tǒng)主要由功能轉(zhuǎn)換及變換電路、電源變換電路，單片機(jī)控制系統(tǒng)、顯示部分和輸入部分組成，電源變換部分主要完成低功耗系統(tǒng)電源設(shè)計。被測量對象首先經(jīng)變換電路取得電阻兩端的電壓送給MSP430單片機(jī)控制系統(tǒng)。然后在輸出設(shè)備上顯示電阻的阻值。

3 詳細(xì)設(shè)計

3.1 DC-DC電源處理電路的設(shè)計

常用的線性穩(wěn)壓芯片搭建的電源電路，設(shè)計方便簡單，但是功耗比較大，不滿足低功耗設(shè)計要求。……