STM32数控直流电源.docx
《STM32数控直流电源.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《STM32数控直流电源.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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C0RTEX_M3STM32F103ZET芯片的一个制作。
它的能实现0~9.9V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。
LL
PGIT&AffiCHJFife叫Li
EGlISjuODira^Lli®7-■-心
PCii-UMFa-AtiZ
j>T
EXh^.h1
jiJ.
*■--■■■»-B-
B=
.M
_7.JSuTJ.g」」：
1J_«-4.5：
$!
如
P.WhW-i艮7心"二E'TMJ口*
「・>-.'r；.-■:
•■„.
.<~i>（
PC-fai&C二4
LU*LK■
PB#3■
cunu^mii
q4i4"■>»
pjij./nu—
，亠TMijamr
iw■Aud*iJoAeajusl.nuiaTiriiiiwi
■屉.„LniTl"l.TiHiI
・・.；亡FT蓄d,IdfudiihfkdtWg人「・S
K1.TI
C"I
ac■二.：
.gtT■
il
3、硬件电路
（1）、stm32f103zet6单片机最小系统:
ma
Hi
一\」
.'J
•-…八―r_..r甘
—
F5F
4
n
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DAC14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）
1K
GND>||
DAC
OA
VCC
IXd
OB
CTB*
C-XD
KB-
-15
T
U1
、电源产生电路和检测电路
U1
LMJ5S
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:
（5）
-nd3
33>l
RD
.AR
.=?
55ET
：
6lS
采用的是lil9320驱动的320*240方案。
（6）、报警电路和按键电路灯省略。
4、软件部分：
主体程序流程图
f
开始
L_
主循环
按键扫描
卩£⑪
在程序设计部分，主要设计AD&口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勺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
led,24V变压器、按键模块、LM7805LM7815LM2940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;
GPIO_Pin_9））;
while（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,
}
}
}
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_PutStr_16x24（248,
50,c4,1,
ili9320_PutChar_num（224,50,a1,charColor,Blue）;
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））
{
GPIO_Pin_9））;
TIM_Cmd（TIM2,DISABLE）;counter22=1;while（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,
}
}
DAC->DHR12R1=（vol*40950-230）/1304;
//检测过流
ADCConvertedValueLocal=ADCConvertedValue;
//算出百分比
Precent=（ADCConvertedValueLocal*100/0x1000）;
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
I八、、
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）;
画一个点
显示单位：
v
ili9320_DrawPoint（200,50,charColor,Blue）;//ili9320_PutStr_16x24（248,50,c4,1,charColor,Blue）;//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）;
//确认键
GPIO_Pin_5））;
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;
}if（counter_3%2）
{
if（num34<10）num34=num34+1;if（num34>=10）num34=0;
}
}
}
if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_10））
{
Delay_ARMJISHU（300）;if（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_10））
{while（!
GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA,GPIO_Pin_10））;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,
exit=0;
ili9320_Clear（Blue）;
num31=0;
num32=0;
vol=0;
num33=0;
num34=0;
//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）
{
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_DrawPoint（200,50,charColor,Blue）;//画一个点
I八、、
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）;
//所有引脚置高电平
GPIO_SetBits（GPIO_DAC,DS1_PIN|DS2_PIN）;
}
}
/*
三角波
*/
//功能4：
输出三角波
升级会员 