一种基于微控制器的动态响应发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于微控制器的动态响应发生装置，包括壳体及设置在壳体内的测试电路，在壳体面板上设有总开关S4、数字指示灯U1、负载连接端JP1、输入+、输入

【技术实现步骤摘要】
一种基于微控制器的动态响应发生装置


[0001]本技术涉及一种基于微控制器的动态响应发生装置，是测试开关电源在负载电流发生瞬变时，输出电压是否能维持在特定容差范围内的测试装置。

技术介绍

[0002]动态响应一般是指控制系统在典型输入信号的作用下，其输出量从初始状态到最终状态的响应。对某一环节（系统）加入单位阶跃输入x(t)时，其响应y(t)开始逐渐上升，直到稳定在某一值上为止。响应y(t)在达到一定值之前的变化状态称为过渡状态（动态），此称为动态响应。开关电源都是给各种电子设备供电的，电子电路一般需要一个即使在负载电流发生瞬变时，输出电压也能维持在特定容差范围内的电压源，以确保电路的正常工作。现有技术中，测试开关电源动态响应的装置主要使用直流电子负载仪的动态测试功能，即在连续模式下，当动态测试操作使能后，负载会连续的在设定的A值和B值之间进行切换，但对于输出电压高，电流小（通常为mA级）的高压模块电源来说，使用电流精准度不高的直流电子负载仪进行测试时，开关电源极易产生振荡，长时间加电测试会损坏模块电源，因此需要选择高电流精准度的直流电子负载仪来进行测试，但市面上销售的高电流精准度的直流电子负载仪价格昂贵，不适用于大批量生产测试，因此技术一种小型动态响应发生装置对高压模块电源进行动态响应测试显得尤为迫切。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的至及存在的补正，本技术提供了一种基于微控制器的动态响应发生装置，本技术电路中选用ATmega8微控制器芯片，它是一种非常特殊的微控制器，芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具备AVR高档微控制器MEGE系列的全部性能和特点，同时又因为采用了小引脚封装，所以其价格低廉，再加上ATmega8微控制器的系统内可编程特性，使得无需购买昂贵的仿真器和编程器也可进行微控制器嵌入式系统的设计和开发，因此相对于价格较贵的电子负载来说，基于ATmega8微控制器的动态响应发生装置具有系统操作简单、电路结构紧凑、性价比高，稳定性好并能满足规定的测试需求。
[0004]本技术所采取的技术方案是：一种基于微控制器的动态响应发生装置，包括壳体及设置在壳体内的测试电路，所述壳体面板上设有总开关S4、数字指示灯U1、负载连接端JP1、输入+、输入
‑
、输出+、输出
‑
、工作模式选择按键JP2、SPI下载端口J1和触发按键S2；
[0005]所述测试电路包括微控系统供电模块、微控制器模块、人机交互模块、动态显示模块、动态响应发生模块；
[0006]微控制器模块包括与微控制器芯片N2连接的复位电路和滤波电路；人机交互模块包括模式选择按键和触发按键；
[0007]所述微控制器模块分别与微控系统供电模块、人机交互模块、动态显示模块和动态响应发生模块连接；
[0008]微控系统供电模块用于为微控制器模块提供稳定的供电电源，微控制器模块响应面板指令并把指令准确的传递给动态响应发生模块，人机交互模块的模式选择按键用于设置动态响应测试模式，发起动态响应动作的请求，动态响应发生模块通过I/0口输出方波驱动场效应管来实现继电器在不同负载电流之间的切换，动态显示模块由共阴极数码管的段码通过限流电阻分别与微控制器芯片N2的I/0口相连，通过I/O口输出电平变化，控制点亮相应的点划来显示出不同的数字组合。
[0009]本技术的有益效果是：
[0010]（1）本技术的测试装置中，电路主控器选用ATmega8微控制器芯片，芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，ATmega8微控制器的系统内可编程特性，使得无需购买昂贵的仿真器和编程器也可进行微控制器嵌入式系统的设计和开发，电路中配合使用价格低廉的电磁继电器和铝壳负载电阻，实现了在不同负载电流间的切换，可以模拟直流电子负载仪的动态测试功能，在大批量生产测试过程中，完全替代价格昂贵的直流电子负载仪，不仅大幅度的降低了成本，同时也提高了生产线产能。
[0011]本装置控制便捷，适用于大批量生产测试需求。解决了现有直流电子负载仪结构复杂、成本高的缺点。
[0012]（2）本技术使用八段共阴极数码管可以起到较好的提示作用，更清楚、直观地说明了测试装置所处工作模式，同时电路具有驱动能力强，功耗低等优点。
附图说明
[0013]图1是本技术的电路连接框图；
[0014]图2是本技术的壳体面板结构示意图；
[0015]图3是本技术微控系统供电模块的电路图；
[0016]图4是本技术的电路图；
[0017]图5是本技术的使用状态图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实例对本技术进一步说明。
[0019]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0020]如图1至图4所示, 一种基于微控制器的动态响应发生装置，包括壳体及设置在壳体内的测试电路，壳体面板上设有总开关S4、数字指示灯U1、负载连接端JP1、输入+、输入
‑
、输出+、输出
‑
、工作模式选择按键JP2、SPI下载端口J1和触发按键S2。
[0021]微控系统供电电路使用输入端最高可承受40V输入电压的BUCK型LM2677集成控制芯片N1进行稳压处理，使其有极强的输入端电压适应能力；输入端由共模电感组成的EMI滤波电路，有效抑制共模干扰信号；芯片N1具有较强的电流驱动能力，并输出稳定的+5V电压，为微控系统提供可靠的驱动。
[0022]微控制器模块由主控器ATmega8以及外围的复位、防干扰电路组成最小系统，系统时钟由主控器ATmega8微控制器芯片N2内部有源晶体振荡器提供系统时钟；人机交互面板由工作模式选择按键JP2和触发按键S2组成。
[0023]通过工作模式选择按键JP2可以选择需要的动态响应发生模式，当测试人员设置
好所需模式后，微控制器芯片N2进行识别，微控制器芯片N2识别完成后进入守候模式，微控制器芯片N2 的I/O端口 PD0～PD7通过限流电阻R17～R24与八段共阴极数码管U1的段码相连，通过I/O口输出电平变化，点亮相应的点划来显示出不同的数字组合当触发按键S2发起动态响应动作的请求，微控制器芯片N2从守候模式进入响应模式，将所发起动态响应动作的请求发送给动态响应发生模块，并利用内部有源晶体振荡器作为时间基准来精确控制发生动态响应的时间，定时时间结束后，微控制器芯片N2回到守候模式，等待下一次动态响应动作的请求。
[0024]测试电路的具体结构为：
[0025]微控系统供电模块电路：芯片N1的2脚连接电容C4、C5、电感L1的一端，电感L1的另一端连接电容C2、C3一端及共模电感LF1的2脚，共模电感LF1的1脚连接电容C1和总开关S4一端，总开关S4另一端连接+Vin；
[0026]芯片N1的4脚连接电容C5、C4、C3、C2的另一端及共模电感LF1的3脚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微控制器的动态响应发生装置，其特征在于，包括壳体及设置在壳体内的测试电路，所述壳体面板上设有总开关S4、数字指示灯U1、负载连接端JP1、输入+、输入
‑
、输出+、输出
‑
、工作模式选择按键JP2、SPI下载端口J1和触发按键S2；所述测试电路包括微控系统供电模块、微控制器模块、人机交互模块、动态显示模块、动态响应发生模块；微控制器模块包括与微控制器芯片N2连接的复位电路和滤波电路；人机交互模块包括模式选择按键和触发按键；所述微控制器模块分别与微控系统供电模块、人机交互模块、动态显示模块和动态响应发生模块连接；微控系统供电模块用于为微控制器模块提供稳定的供电电源，微控制器模块响应面板指令并把指令准确的传递给动态响应发生模块，人机交互模块的模式选择按键用于设置动态响应测试模式，发起动态响应动作的请求，动态响应发生模块通过I/O口输出方波驱动场效应管来实现继电器在不同负载电流之间的切换，动态显示模块由共阴极数码管的段码通过限流电阻分别与微控制器芯片N2的I/O口相连，通过I/O口输出电平变化，控制点亮相应的点划来显示出不同的数字组合。2.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的动态响应发生装置，其特征在于；所述测试电路的具体结构为，微控系统供电模块电路：芯片N1的2脚连接电容C4、C5、电感L1的一端，电感L1的另一端连接电容C2、C3一端及共模电感LF1的2脚，共模电感LF1的1脚连接电容C1和总开关S4一端，总开关S4另一端连接+Vin；芯片N1的4脚连接电容C5、C4、C3、C2的另一端及共模电感LF1的3脚，共模电感LF1的4脚连接电容C1的另一端并接地，芯片N1的4脚和5脚之间连接电阻R13；芯片N1的6脚与电阻R1、R2、R3一端相连，电阻R1、R2另一端相连并接地，电阻R3另一端与电感L2、电容 C7、电容C8、电容C9的一端及输出+5V电源相连，电感L2另一端与二极管D1、D2的阴极及芯片N1的1脚连接，二极管D1、D2的阳极、电容 C7、电容C8、电容C9的另一端相连并接地，芯片N1的1脚与3脚之间连接电容C6；人机交互模块的触发按键电路：微控制器芯片N2的PB6接口与电阻R25及触发按键S2一端相连，触发按键S2另一端通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕊，刘占民，杨佳亮，
申请(专利权)人：天津通广集团振海科技有限公司，
类型：新型
国别省市：