一款基于MSP430的高精度數字多功能表設計

2.2.4 電容的測量

頻率法測電容，選用NE555與待測電容形成諧振電路，諧振頻率與電容值之間存在f=1.49/(Ra+2Rb)Cx的關系，通過對電路頻率的測量就可以得到電容值。

2.2.5 晶體三極管β值測量

根據三極管電流IC=βIB的關系，當IB為固定值時，IC反映了β的變化，所以可以將變化的β值轉化為與之成正比變化的電流量。采用鏡像恒流源為基極提供10μA的穩(wěn)定電流，控制基極的電流恒定，通過運放將集電極電流信號轉換為電壓信號，輸出電壓等于電阻R19的分壓，進而計算出IC，進而通過公式β=Ic/Ib計算出結果。電路如圖5。通過S1控制可分別是對NPN型和PNP型三極管的β值測量。

2.2.6 顯示電路設計

采用128x64液晶，其具有睡眠、正常及低功耗工作模式，可滿足系統(tǒng)工作低功耗的要求。此外還提供畫面清除、顯示開/關、顯示字符閃爍、顯示移位、睡眠喚醒等功能。

2.2.7 正弦波信號產生電路

正弦波的產生是采用直接數字頻率合成數字化技術，通過控制相位的變化速度，直接產生各種不同頻率、不同波形。

直接采用DDS芯片AD9850來產生所需頻率的正弦波，再經過帶通濾波電路然后由運放進行放大，增強其帶負載能力，調節(jié)運放的放大倍數可以調節(jié)正弦波的幅值。

3 軟件設計

系統(tǒng)軟件包括主程序、自動關機程序及中斷服務程序等，系統(tǒng)主程序流程如圖6。自動關機程序實現(xiàn)1分鐘內若無任何鍵按下，則系統(tǒng)進入低功耗狀態(tài)。1分鐘定時是通過定時器斷計數實現(xiàn)的，計數器變量是全局變量，當接收到用戶操作指令后，在主程序中對該計數清零使系統(tǒng)維持在正常模式。

4 結論

該表采用具有超低功耗的單片機及DC—DC轉換器等為硬件平臺，通過軟件的控制和優(yōu)化，實現(xiàn)了高精度、低功耗。實驗表明，各參數的測量精度均可達到0.20%。在一節(jié)9V電池供電情況下，可以正常工作一年。該表的設計及實現(xiàn)在2012年的山東省電子設計競賽中獲一等獎。