基于MSP430单片机的天线方向图自动测试系统
基于MSP430单片机的信号检测装置的设计与实现_张利
波后的信号幅值适应于 AD 输入端的要求，还需要 将滤波后的信号进行再放大。笔者采用 OPA2340 芯片，用单电源供电方式，对滤波后的信号进行可变 增益放大，电路如图 5 所示。
图 5 放大电路接法
3. 2 单片机部分的相关实现 选用 MSP430G2553 单片机作为主控芯片，对滤
波后的信号进行采样、分析、计算，最后把分析结果 传送至液晶显示。
1 信号感应检测基本理论
电流感应检测方式是通过检测电流周围空间磁 场的强度来获得线路电流大小的方法。根据磁介质
∮ ∑ 中的安培环路定理［5］ Bdl = μ0 I，则电流 I 的长
L
内
导线周围任一点的磁感强度 B = 2μπ0 Ir，若截面垂直
于磁力线方向，如图 1 所示截面 S1 ，那么 S1 中磁通
该检测装置由空心线圈和检测电路构成，其中 空心线圈 L 由多匝漆包导线环绕而成，用来感应空
3. 1 放大滤波电路的设计 感应出的信号一般比较微弱，且带有各种频率
的干扰信号，因此在将信号接入单片机的 AD 输入 端之前，需要做放大和滤波处理。
周围的 50 Hz 信号干扰非常严重，因此滤波电 路至关重要，选用 BB 公司的 UAF42 滤波芯片接成 一个中心频率为 60 Hz 的带通滤波器。该芯片是一 个二阶有源滤波器，内部包含 4 个精密集成运放，具 有输入偏置电流失调电流小、噪声低、开环增益高、 转换速率高等特点，只需很少的外部器件便可组成 低通、高 通、带 通、带 阻 滤 波 器 中 的 任 意 一 种［6］。 UAF42 的带通滤波接法见图 4。
笔者采用 MSP430 单片机作为主控芯片，利用
收稿日期： 2012-09-10 基金项目： 北京市教委科技面上项目 （ KM201110772012） 作者简介： 张 利（ 1979—） ，女，辽宁黑山县人，博士，讲师，研究方向为电力系统分析与控制。
基于MSP430自动化单板测试系统的研究论文
1 引言近年来，随着电子系统功能的不断扩大和完善，测试已经是电子产品在设计和生产过程中的重要环节。
电子产品的功能和结构日益复杂，研制周期不断缩短，这些给测试带来许多问题，因此实现自动化测试是必然趋势。
自动化测试避免人为因素的误差，可获得比较良好的测试效果。
所以开发一套针对性的测试工装既能够保证产品的可靠性，又能够提高调试人员的整机调试效率。
本文提出的测试方案，主要是基于LabVIEW的通用测控平台实现的，通过TTL-232实现测试平台与MSP430FG439单片机的数据交互，测试平台通过分析、统计、判断并将数据保存在excel中输出，测试人员可以直观的看到测试数据以及测试结果，也能更方便找出单板的测试问题。
此方案在很大程度上削弱了随机误差和系统误差，从而获得较高的测量精确度，也实现了测试系统的通用性、可扩展性和可维护性。
2 单板测试系统的主要功能此系统是为了测试产品性能及硬件焊接是否出错而研发的，具有良好的通用性，测试平台能够记录数据、进行数据分析，并直观的给出测试结果。
该测试系统的主要功能有：⑴采集单板各关键点电压：测试平台直接对各点电压采样，采样读取并判断数据是否符合要求；⑵诊断功能：测试平台能够自动诊断测试值的正确性，并在记录单给出测试结论；⑶生成并输出记录单：在测试完成后，测试平台能够自动生成记录单，并记录各测试项的测试情况；⑷扩展性功能：测试平台具有良好的扩展功能，能够很好的兼容其它同类型的设备。
3 测试平台结构测试平台由硬件平台和测试流程控制软件组成。
硬件系统是整个平台工作的基础，主要功能是实现IO、AD等信号的传输、采集。
测试流程控制程序是平台工作的核心，采用的是企业普遍使用的LabViEW软件开发平台，同时还引入了顺序测试、并行测试等设计思想。
3.1 硬件结构硬件结构由测试针床、特殊信号处理板、海量连接系统及通用测试平台组成。
其中，测试针床一般都是定制的。
而对于不能直接测试的特殊信号，都是制作信号处理板，添加到测试链路中。
基于MSP430单片机的位置检测系统的实现
基于MSP430单片机的位置检测系统的实现作者：李涛徐恒高春来源：《读与写·教育教学版》2014年第12期摘要：本文主要介绍了非接触式位置检测系统的实现。
系统采用MSP430F149单片机作为核心控制器，通过两个垂直方向的超声波传感器进行测距，对距离数据进行分析即可得到检测器所在的位置，最后在TFT屏幕上显示出具体位置信息及坐标，并在图表中用不同颜色进行标记。
关键词：MSP430F149单片机超声波传感器位置检测中图分类号：G718 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2014）12-0034-021 核心控制器——MSP430单片机本位置测试系统的实现，以单片机为核心控制器，主要采用了MSP430系列单片机，该系列单片机是一个16位单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。
同时MSP430 单片机有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压和可控的时钟方面：MSP430 系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V电压，因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA；在 MSP430 系列中有三个不同的时钟系统：基本时钟系统、锁频环（FLL 和FLL+）时钟系统和DCO数字振荡器时钟系统，通过软件配置可以进行设置，也可以方便打开和关闭时钟，从而实现对总体功耗的控制。
本系统的控制核心部件采用TI公司的MSP430F149单片机为系统的主控芯片，该芯片有60KB+256字节FLASH，2KBRAM，包括基本时钟模块、看门狗定时器、带2个捕获/比较寄存器和PWM输出的16位定时器、2个具有中断功能的8位并行端口、4个8位并行端口、模拟比较器、12位A/D转换器、2个串行通信接口等模块。
基于MSP430的圆感应同步器方位测角系统[1]
![基于MSP430的圆感应同步器方位测角系统[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/3ae8b0f9941ea76e58fa0417.png)
在分辨力设置好的情况下 ,正余弦两路角度信 号进入芯片时 ,AD2S80A 不需要任何命令就自动进 行数据转换 。此时 BU S Y 信号为高 , 数据正在转 换 ,不能进行读取 。BU S Y 为低时 ,因为 ENABL E接 地 ,控制 IN HIB IT信号可以读取数据 。数据通过 16 位或 8 位总线传输 。为简化电路 ,对数据的读取 ,利
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测量与设备
P (ω) 修正测量值 θ(ω) [5 ] ,原理如图 5 所示 。
图 5 误差补偿示意图
φ为真值 ;φ′为补偿后的输出 ;μ(ω) 为测量值 的期望值 ;误差补偿后 φ′的期望值为
E (φ′) = E[θ(ω) ] - P (ω) = μ(ω) - P (ω) (8) φ- E (φ′) = φ- μ(ω) + P (ω) = P (ω) - Δ(ω)
系统转速不为零时 ,输出不能完全跟踪输入 ,由 转速引起的动态误差需要进行补偿 。
补偿的方法是测出系统在不同转速 ωi 下的动 态误差Δ(ωi) ,用最小二乘法拟合误差曲线 P (ω) ,
k
6 使 [Δ(ωi) - P (ωi) ]2 最小 , 得到 P (ω) 后 , 用 i =1
计量技术 20071No 9
测量与设备
基于 MSP430 的圆感应同步器方位测角系统
李海斌 蔡 伟
(第二炮兵工程学院 二系 ,西安 710025)
摘 要 为了克服一般光学经纬仪读数不便的弱点 ,实现在不同转速下对方位角的精确测量 ,设计了基于 MSP430 的圆感应同步器方位测角系统 。根据系统工作原理 ,设计时采取了完善的硬软件措施 ,减小可能给系统带 来的误差 。整个系统电路简单 ,结构紧凑 ,精度高 ,抗干扰能力强 ,在恶劣环境工作可靠 ,具有操作方便 、读数直观 的特点 ,能良好满足实际要求 。文章介绍了设计的基本原理 ,并给出了系统的相关电路和软件设计 。
基于MSP430的自动幅频特性测试系统
基于MSP430的自动幅频特性测试系统张霞【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(000)011【摘要】为了实现对电路网络的幅频特性进行自动实时测量，设计了一种基于MSP430单片机的自动幅频特性测试系统。
单片机根据按键设置产生扫频信号并完成被测电路输出信号的幅度测量，将幅度和频率经串口通信送入Matlab软件中，设计完成GUI平台实现了电路幅频特性响应曲线的实时绘制。
测试结果表明该系统性能良好，交互性好且实时性强。
%To realize automatic real⁃time measurement of amplitude⁃frequency characteristics for circuit networks,an auto⁃test system based on MSP430 for amplitude⁃frequency characteristics is designed. MCU generates swept⁃frequency signals according to the keypad settings,and completes the amplitude measurement of the tested circuit output signals. The amplitude and frequency are transmitted to Matlab software through serial communication. The real⁃time drawing of amplitude⁃frequency characteristic re⁃sponse curve is realized by GUI platform. Test results show that the system has the characteristics of high performance,goodin⁃teractivity and well real⁃time.【总页数】4页(P129-131,136)【作者】张霞【作者单位】西安邮电大学电子工程学院，陕西西安 710100【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34【相关文献】1.基于MSP430自动化单板测试系统的研究 [J], 张文涛;王健;张涛;邓新欣;肖前虎2.基于MSP430单片机的天线方向图自动测试系统 [J], 张明荣;殷兴辉3.四端网络幅频特性的自动测试系统 [J], 李冰清4.基于通用仪器的幅频特性测试系统开发 [J], 叶文;关成准;祁德元5.基于LabVIEW的幅频特性测试系统软件设计 [J], 叶文;关成准;祁德元因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于MSP430单片机的空间定向测试仪的设计与实现
简指令集 （ Ｒ Ｉ Ｓ Ｃ）的混合信 号处理器 ，它 能针对实际应用
０ 引 言
需求 ，将多个不 同功能的模拟 电路 、数字 电路 模块和微处 理器集成在一个芯片上 。因此 ，笔者研究 了如何 用ＭＳ Ｐ ４ ３ ０
空 间定 向测 试仪 是 一种 应 用非 常广 泛 的 电子测 量 仪 单片机控制 各模块 的接 口电路 ，并且 能够很好地应 用于实 器 ，尤其是伴 随着微 电子 技术 的发展 ，空间定 向测试 仪在 际 测 量 当 中 。
车辆 、舰船 、飞行器等导航 领域 中的应 用 Ｅ ｔ 趋成熟 。本文 所研 究的空间定 向测试技术 主要是 以Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ 单片机为基础 的。因为ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ 系列单 片机是 一种 １ 口的设计
２ ｏｌ ３． ｜ ３
摘要 ：伴 随着信息技术和计 算机技 术的快 速发展 ，如今数字信号处理技术 已经成 为现代科学发展的核心技术 。
再加 上不断成 熟的单片机技 术 ，使得 单片机在数字信号处理中有了更为广阔 的应用前景 。本文主要研究 的是 以 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ 单片机 为主的空间定 向测试技术 。在设计 中实现 了基 于ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ 单片机的空间定 向测试 ，并且能够很好 地应用于 实际测量 当中 。 关键 词 ：ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ ；空间定 向测试仪 ；设计
Ｌ ｕ Ｙａ ｎ
（ Ｙ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｙ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ，
基于MSP430单片机的发控时序检测系统电路设计
基于MSP430F149单片机，设计一种发控时序检测系统。
该系统运用数字信号处理技术、计算机自动控制技术等，在点火触头和对接插头采集发控信号，并对信号的电压幅值、电流大小、信号噪声、信号上升、下降沿宽度进行分析，显示检测信号与标准值的偏差并给出评估值；同时检测对接的可靠性，对同一号管进行三次对接并分析信号的差异，从而评估对接的可靠性；详细记录每次的检测数据，每次检测时都与历史数据进行对比分析，得出同一号管数据的变化规律及与其他所有管数据的一致性，从而确定发控系统的潜在故障，给出维修指导。
该检测系统不仅使检测数据准确、过程简化，还节省时间，能有效提高火箭炮的作战效能。
基于MSP430F149的最小系统设计MSP430F149单片机适合于许多较复杂控制应用场合，选用该芯片来构建最小系统，完全能满足系统正常工作的要求。
本系统基于MSP430F149所设计的最小系统作为硬件的核心控制部分，系统除了包括单片机正常工作所必须的电源电路和复位电路外，还包括多芯切换电路、键盘和液晶显示电路、通信接口电路、数据存储电路和声音报警电路等。
电源电路设计在单片机应用中必须提供复位信号，以保证单片机能正确复位，从而进入正确的工作状态。
此外，单片机也需要稳定的电压信号，因此必须提供电源电路。
电源电路及复位电路如图2所示。
图中，输入的电压经TPS70633芯片转换成3.3V的电压，以满足单片机的工作电压要求。
通过MAX809STR产生复位信号送给单片机。
为了减小干扰，每个芯片的电源端都加上一个0.1μF的电容进行滤波处理。
图2 电源电路及复位电路图多芯自动切换电路设计在自动测试系统中，经常需要对多路数据进行采集，有时还需在不同的测试流程中获取不同通道的数据信号。
以前人们常通过增加A/D采样前端的模拟开关数目来解决，但是如果检测系统中含有高压电路的切换，模拟开关则不再合适，继电器在这方面则具有明显的优势，其具有能够切换较大电流和电压的能力，同时还可以使驱动控制电路与被控触点电路完全隔离，使用安全系数高。
基于MSP430的自动幅频特性测试系统
基于MSP430的自动幅频特性测试系统作者：张霞来源：《现代电子技术》2015年第11期摘要：为了实现对电路网络的幅频特性进行自动实时测量，设计了一种基于MSP430单片机的自动幅频特性测试系统。
单片机根据按键设置产生扫频信号并完成被测电路输出信号的幅度测量，将幅度和频率经串口通信送入Matlab软件中，设计完成GUI平台实现了电路幅频特性响应曲线的实时绘制。
测试结果表明该系统性能良好，交互性好且实时性强。
关键词：自动测试系统；幅频特性； MSP430； Matlab中图分类号： TN911.7⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2015）11⁃0129⁃03 MSP430⁃based auto⁃test system for amplitude⁃frequency characteristicsZHANG Xia（School of Electronic Engineering，Xi’an University of Posts & Telecommunication s，Xi’an 710100， China）Abstract： To realize automatic real⁃time measurement of amplitude⁃frequency characteristics for circuit networks， an auto⁃test system based on MSP430 for amplitude⁃frequency characteristics is designed. MCU generates swept⁃frequency signals according to the keypad settings， and completes the amplitude measurement of the tested circuit output signals. The amplitude and frequency are transmitted to Matlab software through serial communication. Thereal⁃time drawing of amplitude⁃frequency characteristic response curve is realized by GUI platform. Test results show that the system has the characteristics of high performance， good interactivity and well real⁃time.Keywords： auto⁃test system； amplitude⁃frequency characteristic； MSP430； Matlab0 引言幅频特性是反映电路网络对不同频率信号作用效果的重要评价指标，是电路网络传输特性最直观的体现[1]。
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基于MSP430单片机的天线方向图自动测试系统
针对实验室小型天线工程测试的需要，根据天线方向图测试原理，设计开发了天线方向图自动测试系统。
该系统以MSP430单片机为核心，由自动控制模块、信号采集存储模块和数据处理显示模块三部分组成。
从实验结果来看，该系统能够实现转台的自动控制、信号的自动录取、方向图的自动绘制，测试平台搭建方便，具有精度高、测试速度快、性能稳定的特点。
致芯科技最具实力的芯片解密、IC解密、单片机解密等解密服务机构，致芯科技拥有多年的解密服务经验和超高水平的解密技术，一直从客户利益出发，为每位客户提供最科学最合理最低成本的解密方案与解密服务，深受客户的信赖与喜爱。
天线方向图是天线的重要指标，天线测试的目的是检验天线的辐射特性。
早期的天线测试主要依靠手工，误差大、效率低。
随着计算机应用技术的发展，出现了用于天线测试的自动控制系统，有效的提高了测试精度和工作效率。
然而以往开发的系统主要应用于商业领域，成本高、研发周期长。
为了针对实验研究、教学实践和小型天线工程测试对天线测试系统的实际需求，提出并设计了一种基于MSP430的天线方向图自动测试系统，该系统能够完成对天线的准确测试。
方向图自动测试系统理论和方案设计
根据天线互易原理，采用旋转天线法。
固定的辐射天线作为发射天线发射电磁波，转动被测天线进行接收，测出被测范围内不同角度处的信号电平，便可得到被测天线的方向图。
在实际测量中不需要对空间每一点都仔细研究，仅需测得两个互相垂直的包含最大辐射方向的E面和H面的方向图。
本系统对于架设在地面上的天线，取平行与地面的水平方向图为研究对象，在液晶上以直角坐标系进行绘制。
测试系统主要包括以下几个部分：无线信号发射模块、信号采集控制模块、数据处理、显示及存储模块。
天线方向图自动测试系统中的自动控制主要指MSP430对天线转台的控制。
在测量过程中，将行列式非编码键盘，挂接至MSP430具有中断功能的P1口上，以中断查询的工作方式，将相关控制指令参数(包括启动、停止、自动及单步运行)发送给MSP430，MSP430将其转换成电脉冲经驱动电路带动转台平稳转动。
天线转台工作电压是交流24V，额定负载为18kG，水平转速为每秒6。
信号采集与存储模块实现
信号采集单元主要由测量接收机和A／D转换器组成。
测量接收机将接收信号进行电流／电压转换并放大以满足A／D转换的需要：A／D转换器将信号转换为数字量使能进行相应软件处理。
MSP430F149内部集成ADC12模块，数据采集精度高并且所有功能都可以通过用户软件独立配臵。
初始化A／D模块采用内部参考电压；配臵P6．0口为外部通道，与经过接收机转换放大的满足A／D转换需要的信号相连；采用单通道单次转换模式以节省软件量及测试时间。
当产生
TA中断信号时开启转换，在转动过程中关闭以节省系统能耗。
MSP430作为即时的数据采集单元，设计其与USB设备的接口以实现数据的及时、安全存储。
与其他串行总线相比，USB显然具有速度上的优势；相比基于ISA、PCI纵向扩展板卡来说，USB无疑具有灵活方便的特点。
系统由MSP430与CH375接口芯片组成控制电路。
CH375为USB总线的通用接口芯片，其内臵处理海量存储设备的专用通信协议固件，外部MCU可直接以扇区为基本单位进行读写，将USB设备简化为一种外部数据存储器，从而降低了协议处理难度，简化编程。
电路中将CH375的TXD引脚接地使其以并口方式与MSP430相连。
测试过程中系统默认工作于主机方式，MSP430接收到需要传输数据的指令后初始化CH375，接收到中断信号确定连接有效，将扇区(512B)内的数据写入USB设备。
该设计适用大数据量实时读写的单片机系统。
信号显示处理模块实现
测试信号采集和数字化后，通过绘图程序在液晶上实时动态显示。
在系统中采用的是带中文字库图形点阵液晶XY12864G，采用并行间接控制方式挂接至MSP430上。
该模块以ST7920为内核，既能显示字符，又能显示图形，还能够将字符和图形混合显示。
由于XY12864G自带中文字库，汉字显示编程较简单，本文只介绍动态图形显示的相关方法，方向图绘制原理与此类似。