STM32数控直流电源设计.doc

1、STM32数控直流电源目录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09.9V的电压变化，每次变化为0.1V。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0.01V。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

2、方便了用户的使用。2、整体方案：负载自制12V、5V电源320*240液晶显示ADCStm32芯片过流报警模块按键模块DAC1欧姆检测电阻运放方案介绍： 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

3、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

4、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 开始主循环按键扫描4号按键3号按键2号按键1号按键 返回主循环功能3功能4功能2功能1在程序设计部分，

5、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*240tft lcd，24V变压器、按键模块、LM7805、LM7815、LM2940等

6、2、原理图： 3、源程序：主函数部分：int main(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_st

7、r(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,c

8、harColor,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(

9、!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,

10、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_

11、Pin_8) if(vol3) 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(Voltage500) ili9320_Clear(Blue); while(1)ili9320_Chinese_

12、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(320-1

13、6*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; i

14、li9320_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 ili93

15、20_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_PutCh

16、ar_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)&!

17、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) TI

18、M_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

19、 = (vol*40950-230)/1304; /检测过流ADCConvertedValueLocal = ADCConvertedValue; Precent = (ADCConvertedValueLocal*100/0x1000);/算出百分比 Voltage = Precent*33; while(Voltage500) 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_

20、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

21、); /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_ReadInputDa

22、taBit(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(110,5

23、5,4,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;

24、 /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, GPI

25、O_Pin_8) while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8);if(!(counter_3%2) if(num33=10) num33=0;if(counter_3%2)if(num34=10) num34=0; if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_10) /确认键 Delay_ARMJISHU(300); if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_10) while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_10);

26、 vol=num32*10+num31; /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; ili9320_Clear(Blue); num31=0; num32=0; vol=0; num33=0; num34=0; /检测过流 ADCConvertedValueLo

27、cal = ADCConvertedValue; Precent = (ADCConvertedValueLocal*100/0x1000);/算出百分比 Voltage = Precent*33; while(Voltage500) ili9320_Clear(Blue); while(1)DAC-DHR12R1 = 0; a1=0; a2=0;ili9320_Chinese_str(110,55,4,Chinese_Table_16x16_d,charColor,Blue); ili9320_PutChar_num(176,50,a2,charColor,Blue);ili9320_Dra

28、wPoint(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 /*-功能4：三角波-*/ /功能4：输出三角波 8号按键 :第一次使用的

29、时候先输入一个值，然后确认，当确认完毕后，可以随意调节；再次按确认键停止工作 if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8) Delay_ARMJISHU(200); if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8) while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_8); exit=1; ili9320_Clear(Blue);vol_ap=20;vol_fp=10; while(exit) /画波形的代码 ili9320_Chinese_str(90,120,9,Chi

30、nese_Table_16x16_ru,charColor,Blue); ili9320_Chinese_str(90,55,5,Chinese_Table_16x16_fu,charColor,Blue); /电压幅值ili9320_Chinese_str(90,85,3,Chinese_Table_16x16_pin,charColor,Blue); /频率ili9320_Chinese_str(165,85,1,Chinese_Table_16x16_dang,charColor,Blue); /档 if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)

31、 /设置电压值：1号按键 Delay_ARMJISHU(200); if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8) while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8);vol_ap=vol_ap+5;if(vol_ap95) vol_ap=20; ili9320_PutStr_16x24(248, 50, c4, 1, charColor, Blue);a1=(vol_ap)%10; a2=(vol_ap-a1)/10; ili9320_PutChar_num(176,50,a2,charColor,Blue

32、); ili9320_DrawPoint(200,50,charColor,Blue);/画一个点 ili9320_PutChar_num(224,50,a1,charColor,Blue); if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9) /设置频率：2号按键 Delay_ARMJISHU(200); if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9) while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_9);vol_fp=vol_fp+1;if(vol_fp10) vol_fp=1; ili9320_PutCh