基于TMS320F28335的繼電器參數(shù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主控部分為TMS320F28335，包括對(duì)外部ADC的控制，驅(qū)動(dòng)電源的控制等。系統(tǒng)的整個(gè)工作過程為：采集到微弱模擬信號(hào)，在ADC的輸入前端放大，以滿足信號(hào)強(qiáng)度的大小。在放大器的后端用低通濾波去除系統(tǒng)中的噪聲，經(jīng)濾波器的信號(hào)再通過信號(hào)調(diào)理，將信號(hào)調(diào)節(jié)到ADC的輸入范圍內(nèi)，即0～3 V。調(diào)理后的信號(hào)經(jīng)ADC信號(hào)采樣，采集到的數(shù)據(jù)通過DSP的分析和處理，得出電磁繼電器的時(shí)間參數(shù)，算法中采用了平滑處理、野值剔除及搜索區(qū)域逐步縮小等多種數(shù)據(jù)處理方法對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在此對(duì)數(shù)據(jù)的采集設(shè)計(jì)了兩種方案，一是采用DSP自帶的內(nèi)部ADC，TMS320F28335系列DSP的A／D轉(zhuǎn)換模塊是個(gè)12位帶流水線的模數(shù)轉(zhuǎn)化器。并利用前端模擬多路復(fù)用開關(guān)(MUXs)、采樣／保持(S／H)電路、變換核心、電壓調(diào)節(jié)器以及其他模擬支持電路部分；另一種是采用凌力爾特公司的外部ADCLTC2366CS6，其是12位逐次逼近(SAR)型3線SPI／QSPI／Microwire兼容串行接口ADC，以高達(dá)3 Msample·s-1的速率輸出數(shù)據(jù)。LTC2366采用2．35～3．6 V單電源工作，在最高輸出速率時(shí)僅消耗7．2 mW，比最接近的同類產(chǎn)品節(jié)省20％。因其纖巧的占板面積和較低的功耗，適用于多種便攜式和空間受限的情況。
繼電器驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)主控單元設(shè)定的試驗(yàn)條件，通過控制調(diào)節(jié)DAC(TLV5618)模擬量的輸出，經(jīng)線圈驅(qū)動(dòng)單元作為線圈驅(qū)動(dòng)電源，使其輸出符合樣品線圈的驅(qū)動(dòng)電壓，從而滿足不同型號(hào)電磁繼電器的線圈電壓要求。鍵盤調(diào)節(jié)模塊的功能是對(duì)測(cè)試條件的設(shè)定，即對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的范圍、時(shí)間參數(shù)測(cè)試范圍以及觸點(diǎn)組數(shù)進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)采集的數(shù)據(jù)量超過內(nèi)部存儲(chǔ)量時(shí)，用SD卡來存儲(chǔ)時(shí)間參數(shù)數(shù)據(jù)。串口通信用來完成采集系統(tǒng)與上位機(jī)的通信，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行分析處理。
3．2 主測(cè)試電路
測(cè)試回路如圖4所示，提供了繼電器可靠性壽命試驗(yàn)中的負(fù)載、電源等試驗(yàn)條件，使繼電器可在不同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行可靠性壽命試驗(yàn)。主控芯片DSP通過繼電器K1控制繼電器線圈的電壓接通與斷開。繼電器K1采用固態(tài)繼電器，固體繼電器吸合和釋放過程無觸點(diǎn)彈跳，因此系統(tǒng)選用固態(tài)繼電器作為控制受試通斷的電器。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
主控單元采用TMS320F28335作為控制器。該芯片具有32位定點(diǎn)結(jié)構(gòu)，并具有一個(gè)單精度(32位)IEEE754浮點(diǎn)單元(FPU)。這是一個(gè)高效的C／C++支持芯片，不僅可使用戶利用高級(jí)語言完成控制程序的設(shè)計(jì)，且還可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法。并可支持實(shí)時(shí)仿真以便于調(diào)試。該芯片具有256 kB×16位片內(nèi)高速Flash存儲(chǔ)器、2個(gè)全雙工串行通信接口。該芯片功耗低、計(jì)算速度高、處理性能強(qiáng)，故被廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)控制以及容錯(cuò)總線維護(hù)等領(lǐng)域。