基于TMS320F28335的繼電器參數采集系統設計

系統主控部分為TMS320F28335，包括對外部ADC的控制，驅動電源的控制等。系統的整個工作過程為：采集到微弱模擬信號，在ADC的輸入前端放大，以滿足信號強度的大小。在放大器的后端用低通濾波去除系統中的噪聲，經濾波器的信號再通過信號調理，將信號調節到ADC的輸入范圍內，即0～3 V。調理后的信號經ADC信號采樣，采集到的數據通過DSP的分析和處理，得出電磁繼電器的時間參數，算法中采用了平滑處理、野值剔除及搜索區域逐步縮小等多種數據處理方法對波形數據進行分析。在此對數據的采集設計了兩種方案，一是采用DSP自帶的內部ADC，TMS320F28335系列DSP的A／D轉換模塊是個12位帶流水線的模數轉化器。并利用前端模擬多路復用開關(MUXs)、采樣／保持(S／H)電路、變換核心、電壓調節器以及其他模擬支持電路部分；另一種是采用凌力爾特公司的外部ADCLTC2366CS6，其是12位逐次逼近(SAR)型3線SPI／QSPI／Microwire兼容串行接口ADC，以高達3 Msample·s-1的速率輸出數據。LTC2366采用2．35～3．6 V單電源工作，在最高輸出速率時僅消耗7．2 mW，比最接近的同類產品節省20％。因其纖巧的占板面積和較低的功耗，適用于多種便攜式和空間受限的情況。
繼電器驅動電路是根據主控單元設定的試驗條件，通過控制調節DAC(TLV5618)模擬量的輸出，經線圈驅動單元作為線圈驅動電源，使其輸出符合樣品線圈的驅動電壓，從而滿足不同型號電磁繼電器的線圈電壓要求。鍵盤調節模塊的功能是對測試條件的設定，即對驅動電壓的范圍、時間參數測試范圍以及觸點組數進行設定。當采集的數據量超過內部存儲量時，用SD卡來存儲時間參數數據。串口通信用來完成采集系統與上位機的通信，將采集到的數據傳輸到上位機進行分析處理。
3．2 主測試電路
測試回路如圖4所示，提供了繼電器可靠性壽命試驗中的負載、電源等試驗條件，使繼電器可在不同的試驗條件下進行可靠性壽命試驗。主控芯片DSP通過繼電器K1控制繼電器線圈的電壓接通與斷開。繼電器K1采用固態繼電器，固體繼電器吸合和釋放過程無觸點彈跳，因此系統選用固態繼電器作為控制受試通斷的電器。

4 系統軟件設計
主控單元采用TMS320F28335作為控制器。該芯片具有32位定點結構，并具有一個單精度(32位)IEEE754浮點單元(FPU)。這是一個高效的C／C++支持芯片，不僅可使用戶利用高級語言完成控制程序的設計，且還可實現復雜的數學算法。并可支持實時仿真以便于調試。該芯片具有256 kB×16位片內高速Flash存儲器、2個全雙工串行通信接口。該芯片功耗低、計算速度高、處理性能強，故被廣泛應用于汽車、工業控制以及容錯總線維護等領域。