根据MSP430单片机的电源监控办理体系导言大功率直流开关电源由PFC和DC-DC变换器组成,为了进步可靠性,并能够对其进行脱机或长途监控办理,在开关电源模块内设置监控办理体系。该体系对电源毛病类进行监控,对电源输出的电压电流进行主动设定和调理,经过串行通讯接口,与长途中心监控站进行长途监控和办理,这一功用在通讯体系基站供电体系中尤为重要。本文提出了一种根据MSP430单片机的电源监控办理体系的规划和完成。1体系结构和硬件电路规划体系的全体规划结构如图1所示。本体系选用的中心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。MSP430具有集成度高,外围设备丰厚,超低功耗等长处。单片集成了多通道12bit的A/D转化、片内精细比较器、多个具有PWM功用的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、很多的I/O端口以及大容量的片内存储器,选用串行在线编程办法,单片能够满意绝大多数的运用需求。MSP430的这种高集成度使运用人员不用在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力,而能够便当的规划真实意义上的单片体系,在许多范畴得到了广泛的运用。下面介绍该体系能够完成的功用和根据MSP430F149的电控体系的规划。1.1体系功用:a.开机操控。上电后,单片机开端作业,按下电源键,点亮指示灯后,将电网220V接入PFC,开关电源发动作业,然后接于负载。b.电压设定和调理。用单片机A/D口收集开关电源的输出电压值,并显现于液晶屏上,经过单片机操控数字电位计调理输出电压值,完成主动调理;或许经过键盘的左右键选出电压调理页面,用上下键进行手动调理;也能够经过通讯接口完成长途调理。c.电流调理。多台开关电源并联运用时,要求各台电源的负载电压持平。单片机A/D口收集转化成电压值的负载电流值,经过通讯口得到各台电流值,取电流平均值,操控数字电位计调理输出电压,使输出负载电流到达平均值;或许经过键盘的左右键选出电流调理页面,用上下键进行手动调理。d.毛病报警。单片机经过光电耦合器检测到各项输入输出毛病时,扬声器产生蜂鸣,相应的报警灯闪耀,并在液晶屏上显现毛病类型及处理办法。e.监测。单片机A/D口对电网电压,输出电压,输出电流进行收集丈量,当呈现超限时进行报警。f.通讯。包含单片机与各台开关电源间的通讯和单片机与中心监控站的通讯。1.2电压调理电路电压调理电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成,其电路原理图如图2所示。Xicor9313是固态非易失性电位器,可用作数字操控的微调电位器。TL431是TI出产的一个有杰出的热安稳性能的三端可调分流基准源,它的输出电压用两个电阻就能够恣意地设置到从VREF(2.5V)到36V范围内的任何值。作业时,单片机的一个IO操控INC计数输入脚,为其供给计数脉冲,此输入端为下降沿触发。另一个IO操控U/D升降输入端,当U/D为高电平时,X9313内部计数器进行加法计数,VW端的输出电压上升,因为VW接地,使VH端电压下降,而TL431的REF输出端电压为安稳的2.5V,然后使Vcc处输出电压升高;同理应U/D为低电平时,Vcc处输出电压下降,这样就完成了电压输出调理。1.3模仿数据收集MSP430F149内嵌入一个高精度的,具有采样与坚持功用的12位ADC转化模块,内部供给各种采样与坚持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选,最高采样速度可达200KHZ,而且还内置温度传感器,能够丈量芯片内的温度,假如丈量温度高于或低于预设的温度是,能够经过外接部件显现告警信息,一同具有6种可编程挑选的内部参阅电压。该转化模块为一些需求模仿量收集的场合供给了便当。咱们挑选的参阅电压是0~2.5V,这样MSP430F149的AD分辨率便是2.5/4096=0.61V左右。因为输入的模仿电压量较高,不能直接与单片机的ADC采样端口相连,因而用串联一个滑动变阻器的办法进行了降压处理,成功处理了上述问题。1.4人机对话规划体系的人机操作界面由液晶显现屏、指示灯和键盘组成。液晶选用的是根据T6963C的液晶模块YM12864。键盘选用的是3×3的阵列接法,体系选用了图形用户界面,操作简略易行,显现有用漂亮。作业时,液晶屏能够实时显现收集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息,操作相应键盘能够进行显现页面的切换,对输出电压,输出电流进行主动、手动及长途操控调理。当有报警信息产生时,相应得指示灯展闪耀警示,一同与单片机衔接的扬声器会产生报警蜂鸣声,以提示操作人员做出相应的处理。2体系软件规划430支撑汇编言语和C言语两种言语编程,因而能够在一个工程文件中一同用两种言语,运用汇编言语,便于在调试时寻觅逻辑和指令的联络及地址的定位正确与否。运用C言语进行编程大大减少了作业量,编好后的程序可读性好,易于修正和维护。开发工具运用IARSystems公司的IAREmbeddedWorkbench,它集成了修改、编译、链接、下载与在线调试(Debug)等多种功用,运用便当,并具有高效的C言语编译才能。考虑到软件开发功率及可维护性,体系软件规划遵从模块化的编程思维,将体系功用划分为几个相对独立的功用模块。它们包含:液晶显现模块、AD转化模块、按键监测呼应模块、报警监测呼应模块、电压电流调理模块、数据处理模块、通讯模块。每个模块都要进行独立的测验,最终结合到一同。整个体系的软件流程图如图3所示。按键监测模块是其间的重要组成部分,它操控着AD转化的发动,显现页面的切换,及电压电流的主动调理,手动调理,长途调理的发动和切换。报警监测模块对开关电源的维护起着至关重要的效果,它实时的监测着开关电源是否呈现毛病,当产生输入电压过压,输入电压欠压,PFC毛病时应堵截总电源,当产生输出电压过压,输出电压欠压,模块过热,及IPM维护毛病时应关断DC-DC变换器。在对各模块进行整合时,要注意各中止之间的抵触。因为在MSP430的中止优先级中,ADC12采样转化中止优先级高于TIMERA中止,因而当在呼应TIMERA中止的进程中会履行ADC12采样转化中止,或许TIMERA的中止呼应被逼推迟,这样就会影响在TIMERA中止中履行的报警监测呼应程序,不能到达对开关电源毛病类的实时检测。在本体系中,使用按键操控ADC12采样转化中止的发动和封闭,然后处理中止抵触。3定论本文在根据MSP430F149电源监控办理体系的规划和完成的基础上对MSP430的体系规划做了评论,提出并处理了在规划中呈现的问题。本文作者的立异点:使用MSP430的体系结构简略,外围电路少,功率高的特色,规划完成了简练直观、运用便当、操作全程汉字提示、监控才能强、运转安稳、安全可靠的电源监控办理体系,大大下降了本钱,取得了相当可观的经济效益,满意实践需求。