原创《基于MSP430单片机便携式阻抗测量系统》：这篇阻抗论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要： 为了克服现有阻抗测量仪功耗大,体积大,价格高的问题,基于AD5934和MSP430F169设计了一种具有低功耗特性的便携式阻抗测量系统.采用超低功耗的MSP430F169作为主控芯片,通过I2C总线控制基于AD5934的阻抗测量模块完成阻抗的测量,并通过LCD液晶屏显示测量结果.RLC串联回路和R||C电路测量实验表明：该系统能精确测量待测物的阻抗值,并可测其共振频率,相对误差低至0.04%.该系统在功耗和便携性方面实现了创新,和传统的阻抗测试仪相比具有体积小、功耗低、精度高、成本低等优点,可广泛应用于普通电阻电容、水电导率、生物复阻抗等测量.
关键词： 便携式阻抗测量； 低功耗阻抗测试仪； AD5934； MSP430F169
中图分类号： TN911?34； TN710； TM934.7 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）22?0152?04
Abstract： In order to eliminate the problems of high?power consumption, big volume and high price existing in the available impedance measurement tester, a portable impedance measurement system with low?power consumption was designed based on AD5934 and MSP430F169. The MSP430F169 with ultra?low power consumption is taken as the main control chip of the system. The impedance measurement is fulfilled by means of the AD5934?based impedance measurement module controlled by I2C bus. The test results are displayed on LCD screen. The measured experimental results of the RLC series circuit and R||C circuit show that the system can measure the impedance and resonance frequency of UUT accurately, and its relative error is as low as 0.04%. The innovation of the system is realized in terms of power consumption and portability. The system has the advantages of smaller volume, lower power consumption, higher accuracy and lower cost in comparison with the traditional impedance tester, and can be applied to the measurement of the common resistance?capacitance, water conductivity and biological complex impedance.
Keywords： portable impedance measurement； low?power dissipation impedance tester； AD5934； MSP430F169
0 引 言
阻抗測量已普遍应用于化工、生物、医学、农业等科研和生产的各个领域[1].随着生产和科研的不断深化,对阻抗测量的精度和效率的要求也越来越高[2].目前常用的阻抗测量方法主要有电桥法、谐振法、电压?电流法、阻抗频谱法等.其中,谐振法依赖RLC串并联电路的谐振特性来测量元件的阻抗,该方法更接近元件的实际使用条件,测量值更加接近实际阻值,因此本系统采用谐振法测量阻抗.
传统的阻抗测量系统体积大,价格昂贵,操作复杂,如安捷伦公司的阻抗/网络分析仪、爱思达公司的TDR阻抗测试仪、泰克公司的特性阻抗测试仪等.随着科技的进步,电子、物理和材料等领域的研究进展使片上系统技术成为可能[3],ADI公司生产的阻抗转换芯片AD5934具有高度集成化,低成本的特点[4?5],其内部集成了DDS、DAC、抗混叠滤波器、ADC、DSP、I?V转换器,从而使阻抗测量能够在单片系统上完成.因此设计一款便携式、高精度、低功耗、低价格的阻抗测量系统成为了可能.本文介绍一种便携式阻抗测量系统,该系统以MSP430F169单片机为主控芯片,采用AD5934芯片构成阻抗测量模块,既可以实现对阻抗的高精度测量,同时又能满足低功耗、便携式、价格低的要求.
1 系统硬件设计
系统的硬件结构如图1所示,整体系统可分为控制器MSP430F169模块、阻抗测量AD5934模块、液晶显示模块（LCD12864）、按键控制模块、串口通信模块（MAX232）以及电源模块（ADP3303）.
键盘控制MSP430F169通过I2C总线将控制指令写入AD5934控制寄存器[6],来控制AD5934产生一系列特定频率的正弦信号激励待测复阻抗.外部复阻抗的响应信号由片上A/D转换器进行采样,然后片上集成DSP对A/D转换器采回的数据进行离散时间傅里叶变换（DFT）处理,扫频结束后将DFT处理得到的数据通过I2C总线发送至单片机.单片机采用异步串行通信,通过片上串行端口利用MAX3232芯片和上位机通信,将数据发送至上位机便于用户处理[7].同时单片机内部对数据进行处理,最终将测量结果在LCD12864液晶屏上显示出来[8].
阻抗论文参考资料：
结论：基于MSP430单片机便携式阻抗测量系统为关于对不知道怎么写阻抗论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文耳机阻抗16好还是32好论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
