ITO测试波形可调电源板(包括电压、频率和最小周期，占空比固定为50%)使用说明

电源板外观如下图所示

图1 电源板实物图与主要模块说明
该电源板由两个板组成，分别是电源板和控制底板，电源板为控制底板提供±20V和5V的电压，底板使用STM32实现控制、DAC8563芯片电路与TL082HIDR的电压运放电路。

一、电源设计框架

本电源由控制模块，数据转换模块，放大电路模块和供电模块组成。用按键控制STM32给数模转换模块的控制信号，数模转换模块输出的电压信号经放大电路模块后实现电压值可实现-20V~+20V可调的电压输出，且输出电压信息在显示模块显示与按键控制。

图2 电源框架图

二、硬件连接

电源由两个模块板构成，电源板和控制底板，如图3所示，二者连接方式使用的是排针与排母连接方式，其正确连接图如图3所示。电源供电由type-c端口供电，即图4中框起的type-c端口。

图3 电源的两个模块板实物图

图4 电源板连接图

三、使用方法

烧录TIME+DAC+LUT+OUTA里面的代码后（ku-hai/waveform20241201: 可用于ITO板的输出可控的电压波形（LUT） (github.com)），可以实现控制OUTA输出的电压大小，频率大小和每次波形的重复次数，波形最后输出会默认输出地（0V）。
控制方式分为两种，一种是通过代码调控，一种是通过按键调控。

1 代码调控

可以设置超过三种波形，电压范围为-20V到+20V，总输出时长需满足小于等于（5000×Period）ms。

图5 TIME+DAC+LUT+OUTA文件中main.c的部分代码截图

图5中为main.c的部分内容，使用的话只用改两个内容Period和input[][4]的参数即可。
修改时格式满足要求即可

例：
int Period = 20;
...
int input[][4]={
       {15, -15, 5,10},
       {15, -15,25, 1},
       { 0,  0, 1, 1}
   };

可以修改为

int Period = 50;
...
int input[][4]={
       {15, -15, 5,10},
       {12, -12,10, 1},
       { 8,  -8,100, 2},
       { 5,  -5, 1, 100}
   };

Period对应为每次计数的最小周期，单位为ms。input[][4]内 {15, -15, 5,10}分别对应输出波形的上半周期的电压、下半周期的电压、电压持续的最小周期和总周期的重复次数。
参数说明：

int Period = 20;
...
int input[][4]={
       {15, -15, 5,10},
       {15, -15,25, 1},
       { 0,  0, 1, 1}
   };

表明最小周期为20ms，输出共有三类波形：
第一个为电压大小15V持续5个最小波形周期（共100ms），-15V持续5个最小周期（共100ms），该总波形周期出现10次；
第二个为电压大小15V持续25个最小波形周期（共500ms），-15V持续25个最小周期（共500ms），该总波形周期出现1次；
第三个为电压大小0V持续1个最小波形周期（共20ms），0V持续1个最小周期（共20ms），该总波形周期出现1次。

设置后使用stlink进行连接并烧录后，按下按键输出后即会进行波形输出
测试时最终输出波形如图6所示。

图6 最终输出的波形测试结果图

ps：代码的实现主要思路：设置最小周期时间，计数器每次计数到最小周期后进入计数器中断，在计数器中断中实现对波形lut的一次输出，即数组Waveform[]地址逐次增加并输出地址对应的内容，而数组Waveform[]由input[][4]通过函数generate_waveform构成输出波形Waveform[]。如本次代码中

int Period = 20;
...
int input[][4]={
       {15, -15, 5,10},
       {15, -15,25, 1},
       { 0,  0, 1, 1}
   };
通过generate_waveform函数后
Waveform内容为{15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,//第一种波形
15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,-15,//第二种波形
0,0//第三种波形
}

2 按键调控

由于OLED屏幕大小所限，只能设置三种波形，最小周期Period范围设置为0到99ms，电压范围为-20V到+20V，半个周期的持续时间为（0×Period—99×Period）ms，每种波形重复次数为0-99次，总输出时长需满足小于等于（5000×Period）ms。
如图7所示，可调的参数有13个。

图7 OLED显示内容

图8 按键功能图
如图8，按键对应功能如下：
RESET：复位
KEY0：参数切换
KEY1：加
KEY2：减
KEY3：波形输出
上电开启后，初始默认调节参数为20ms，此时该区域会有数字闪烁，使用KEY0可以进行参数切换，当切换到的参数区域会有数字闪烁。
使用KEY1或者KEY2对参数进行加或减。
最终按下KEY3进行波形输出，LED1与LED2会亮起，表示上半周期输出或下半周期输出，同时屏幕内无数字闪烁，当波形输出结束后，最后默认输出会为0V，并且LED1和LED2都灭灯。

posted @ 2025-04-09 20:00 苦海丶阅读(28) 评论(0) 收藏举报

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