针对某航天项目需要在功率组件自动测试系统中连续输出多路大小阻值不等的电阻,提出了一种以STM32F103RCT6芯片为核心的低成本、易实现的24通道程控电阻输出解决方案。在I/O口资源有限条件下, 利用74HC595移位缓冲器的优势控制继电器电阻网络的通断,实现多通道电阻输出。通过MAX232芯片以及Modbus协议通信能够快速准确地输出24路期望阻值。测试结果表明,开发的程控电阻装置可提供1666.65 kΩ以内的电阻输出,分辨率为10 Ω且精度可达0.1%以内,其体积小、方便携带,而且操作简便、显示直观。
Abstract
A low cost and easy to implement 24-channel program controlled resistance output solution based on STM32F103RCT6 chip is proposed in order to continuously output multichannel resistors with different resistance values in the automatic test system of power components in an aerospace project.With the advantage of 74HC595 shift buffer,the on-off of relay resistance network is controlled to realize multi-channel resistance output under the condition of limited I/O port resources.Through MAX232 chip and Modbus protocol communication,24 expected resistance values can be quickly and accurately output.The test results show that the developed program-controlled resistance device can provide resistance output within 1666.65 kΩ,with a resolution of 10 Ω and an accuracy of less than 0.1%.It is small in size,convenient to carry,easy to operate and intuitive to display.
关键词
程控电阻 /
74HC595 /
STM32 /
Modbus协议 /
STM32F103RCT6
Key words
programmed resistance /
74HC595 /
STM32 /
Modbus protocol /
STM32F103RCT6
{{custom_sec.title}}
{{custom_sec.title}}
{{custom_sec.content}}
参考文献
[1] 张明月,张宏巍,刘慧.舵机调零系统设计和冗余方法研究[J].电子设计工程,2019,27(17):148-153.
[2] 杨鑫.基于ARM的燃气舵舵机控制系统的设计与分析[D].南京:南京理工大学,2017.
[3] 汪军林,解付强,刘玉浩.导弹电动舵机的研究现状及发展趋势[J].飞航导弹,2008(3):42-46.
[4] 谭兴国,曲凯.基于CAN总线的高精度程控电阻器设计[J].自动化仪表,2018,39(1):99-102.
[5] 张子明,王从庆,刘良勇,等.基于FPGA的程控可调电阻模块设计[J].电子设计工程,2022,30(24):79-85.
[6] 朱利文,于雷,金传喜,等.高精度程控电阻网络生成算法设计[J].国防科技大学学报,2021,43(6):95-101.
[7] 赵桂明.基于继电器模块的程控电阻发生器[J].计量技术,2017(4):30-31.
[8] 陈辉,陶中幸,杨小川.半导体热敏电阻在温度控制中的应用[J].甘肃联合大学学报,2011,25(1):48-51.
[9] 齐世举,王书湖.数字可调电位器在自动化测试中的应用研究[J].电子设计工程,2014,22(6):30-32.
[10] 陈青,崔群,聂永生,等.基于FPGA的可编程电阻的设计[J].电子技术,2010,37(11):71-72,56.
[11] 李小文,刘伟良,刘丽君.基于FPGA的可编程电阻装置设计[J].铁道机车车辆,2012,32(6):75-78.
[12] 陈慧.单片机控制的可编程标准电阻发生器[J].安徽工程科技学院学报(自然科学版),2007,64(4):59-63.
[13] Grzesiak W,Maj T,Cie liński P.Programmable laboratory resistor[Programowalny rezystor laboratoryjny][J].Przeglad Elektrotechniczny,2011,87(10).
[14] 杨恒敏.74HC595芯片对单片机I/O口的扩展原理与应用[J].信息与电脑(理论版),2020,32(4):120-122.
[15] 胡丹,张茜.单片机数字计时器的系统设计与型式试验[J].单片机与嵌入式系统应用,2015,15(9):42-45.
[16] 吴晨红.基于Modbus通信协议的信号采集系统[D].合肥:合肥工业大学,2021.
基金
*自然科学研究面上项目(202203021211087)。