基于DSP的加速度計溫度控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)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90℃．溫度過高會燒壞加速計而使整個溫控系統(tǒng)不能正常工作。為了避免系統(tǒng)電路出現(xiàn)異常而導(dǎo)致加速度計溫度過高，筆者設(shè)計了脫離DSP的高溫硬件保護電路，其保護溫度點為85℃，電路如圖4所示。

此電路的工作原理是：當(dāng)3個加速計的溫度沒有超過保護溫度點時，X、Y、Z檢測的電壓信號大于-4．5 V，穩(wěn)壓管K1、K2、K3未被反向擊穿，保護電路不工作，因而整個溫度控制系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。反之，當(dāng)其中任何1個加速計的溫度超過高溫保護溫度點 85℃時．將有1路檢測的電壓信號小于或等于-4．5 V，與其相對應(yīng)的1個穩(wěn)壓二極管反向擊穿，致使三極管Q1不導(dǎo)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(dǎo)通，而后級的4個三極管Q3、Q4、05及06均導(dǎo)通，使后級4路功率放大電路不工作．切斷4個加熱片的電源，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(zhuǎn)換器進行A／D轉(zhuǎn)換．轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)。DSP運算后，從DSP的PWM／CMP引腳輸出PWM脈寬調(diào)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)。功率放大電路由開關(guān)管Ql和Q2 構(gòu)成，其放大倍數(shù)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(shè)計

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

仿真器只參與數(shù)據(jù)的傳輸，即將目標代碼通過J|I'AG接口從計算機下載到目標系統(tǒng)的存儲器中，而仿真是在DSP內(nèi)完成的，因此，JTAG標準仿真接口是仿真器與DSP目標系統(tǒng)之間必須的通信接口，為DSP目標系統(tǒng)的仿真和調(diào)試帶來了方便。在系統(tǒng)調(diào)試階段，可以通過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，在線調(diào)試用戶程序，查看內(nèi)存、CPU寄存器、各種圖表等內(nèi)容。系統(tǒng)調(diào)試成功后可以利用燒寫程序通過此仿真接口將調(diào)試好的程序燒到DSP 的Flash中，使DSP目標系統(tǒng)成為可以獨立運行的系統(tǒng)，使：DSP的開發(fā)更為方便。

4 實驗測試

采用上述基于DSP的溫度控制系統(tǒng)，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(diào)試軟件CC'C2000，采用增量式比例、積分、微分(PID)控制算法，通過仿真接口對系統(tǒng)進行了大量的仿真實驗，實驗證明基于DSP的加速度計溫度控制系統(tǒng)能夠較好地實現(xiàn)控制效果。

5 結(jié)束語

基于DSP的溫度控制系統(tǒng)以高速DSP為核心，輔以相應(yīng)的外圍電路，可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制，目前已用于某導(dǎo)航測試系統(tǒng)中。實際應(yīng)用表明，該控制系統(tǒng)具有良好的控制性能，可滿足系統(tǒng)的精度要求，具有一定的應(yīng)用價值。