基于DSP的加速度計溫度控制系統的硬件電路設計

3．4 高溫保護電路

通常情況下加速計的工作溫度不能超過(guò)90℃．溫度過(guò)高會(huì )燒壞加速計而使整個(gè)溫控系統不能正常工作。為了避免系統電路出現異常而導致加速度計溫度過(guò)高，筆者設計了脫離DSP的高溫硬件保護電路，其保護溫度點(diǎn)為85℃，電路如圖4所示。

此電路的工作原理是：當3個(gè)加速計的溫度沒(méi)有超過(guò)保護溫度點(diǎn)時(shí)，X、Y、Z檢測的電壓信號大于-4．5 V，穩壓管K1、K2、K3未被反向擊穿，保護電路不工作，因而整個(gè)溫度控制系統處于正常工作狀態(tài)。反之，當其中任何1個(gè)加速計的溫度超過(guò)高溫保護溫度點(diǎn) 85℃時(shí)．將有1路檢測的電壓信號小于或等于-4．5 V，與其相對應的1個(gè)穩壓二極管反向擊穿，致使三極管Q1不導通，6N137型光電耦合器的輸入為高電平，輸出為低電平，三極管02不導通，而后級的4個(gè)三極管Q3、Q4、05及06均導通，使后級4路功率放大電路不工作．切斷4個(gè)加熱片的電源，從而對加速計起到保護作用。

3．5 光電隔離及功率放大

加速計的溫度信號經(jīng)采集電路采集放大后．直接送人DSP的MD轉換器進(jìn)行A／D轉換．轉換后的數字信號經(jīng)。DSP運算后，從DSP的PWM／CMP引腳輸出PWM脈寬調制信號。此控制信號經(jīng)6N137型光電耦合器隔離后，控制功率放大電路的工作．從而控制加熱片的工作狀態(tài)。功率放大電路由開(kāi)關(guān)管Ql和Q2 構成，其放大倍數約為2 OOO。X為保護電路的輸出信號。電路如圖5所示。

3．6 JTAG標準仿真接口設計

與所有的微處理器一樣，DSP的開(kāi)發(fā)同樣也需要一套完整的軟硬件開(kāi)發(fā)工具。筆者選用北京聞亭公司研制的TDS510型uSB接口仿真器．其仿真信號線(xiàn)采用 JAG標準。IEEEl149．1，采用14線(xiàn)標準仿真接頭。此。DSP目標系統與仿真器的距離小于152-4 mm(6英寸)，故用無(wú)緩沖的簡(jiǎn)單連接。其中，EMU0和EMU1必須接1只上拉電阻器(一般為4．7kΩ)，使信號上升時(shí)間小于10μs。

仿真器只參與數據的傳輸，即將目標代碼通過(guò)J|I'AG接口從計算機下載到目標系統的存儲器中，而仿真是在DSP內完成的，因此，JTAG標準仿真接口是仿真器與DSP目標系統之間必須的通信接口，為DSP目標系統的仿真和調試帶來(lái)了方便。在系統調試階段，可以通過(guò)此仿真接口將編譯后的程序代碼下載到外部擴展的程序存儲器，在線(xiàn)調試用戶(hù)程序，查看內存、CPU寄存器、各種圖表等內容。系統調試成功后可以利用燒寫(xiě)程序通過(guò)此仿真接口將調試好的程序燒到DSP 的Flash中，使DSP目標系統成為可以獨立運行的系統，使：DSP的開(kāi)發(fā)更為方便。

4 實(shí)驗測試

采用上述基于DSP的溫度控制系統，配合石英撓性加速度計組件以及加熱片，利用聞亭公司的2000系列DS／，仿真調試軟件CC'C2000，采用增量式比例、積分、微分(PID)控制算法，通過(guò)仿真接口對系統進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗，實(shí)驗證明基于DSP的加速度計溫度控制系統能夠較好地實(shí)現控制效果。

5 結束語(yǔ)

基于DSP的溫度控制系統以高速DSP為核心，輔以相應的外圍電路，可以實(shí)現復雜的控制，目前已用于某導航測試系統中。實(shí)際應用表明，該控制系統具有良好的控制性能，可滿(mǎn)足系統的精度要求，具有一定的應用價(jià)值。