STM32数控直流电源.docx

1、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_M3 STM32F103ZET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

2、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

3、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。LLPGIT&AffiCHJFife叫LiEGlISjuODiraLli 7 - -心PCii-UMFa-AtiZj TE Xh.h 1ji J.* - - - B -B =.M_7. JSuTJ.g： 1J_ -4.5： $ !如P.Wh W -i 艮 7心二 E TMJ 口* - . r ； .- : .(PC-fai &C 二 4LU * LK PB # 3 cunumiiq 4i 4 pjij. /nu，亠TMijamriw Aud*i JoAeajusl.nuia Tiriiiiwi屉. LniTl l.TiHi I.；亡FT

4、蓄d , I df u d iihf k d tWg人SK1.TIC Iac二.：.gtT il3、硬件电路(1)、stm32f103zet6单片机最小系统:maHi一.J- 八r_. . r 甘F5F4n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

5、流，再由 1000uf电容和LM7815和LM2940稳压 得系统所需的5V和12V电源。(3)1KGND |DACOAVCCIXdOBCTB*C-XDKB-15TU1、电源产生电路和检测电路U1LMJ5S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)-nd 333lRD.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

6、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 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，3

7、20*240tftled , 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: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_16

8、x16_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_Chi

9、nese_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

10、_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);ili9

11、320_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_Rea

12、dInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)if(vol3)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(Voltage500) ili9320_Clear(Blue);while(

13、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_Chine

14、se_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

15、;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

16、 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_Pu

17、tChar_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)&!count

18、er21) 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,

19、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

20、)/1304;/ 检测过流ADCConvertedValueLocal = ADCConvertedValue;/ 算出百分比Precent = (ADCConvertedValueLocal*100/0x1000);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_PutChar_num(176,50,a2,c

21、harColor,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，

22、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)D

23、elay_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

24、,Blue);画一个点显示单位： vili9320_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

25、_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_Rea

26、dInputDataBit(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)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

27、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 = (ADCConvertedValue

28、Local*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_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