單片機選型及軟硬件設計
發布時間:2013/11/16 15:47:36 訪問次數:1450
由于高壓部分的生成也是采用變壓器繞組輸出，CA91C142D-33CE且本制作所需的輸出電壓已接近STF16360最高允許電壓- 30V，為了防止出現電壓不穩而燒毀STF16360芯片，在電路中高壓輸出部分，增加了一級使用穩壓二極管搭配普通擴流三極管的簡單穩壓電路進行高壓穩定。
使用高頻變壓器為VFD供電的突出優點是電路簡單、價椿低廉，缺點是業余情況下繞制高頻變壓器比較麻煩，且變壓器轉換效率不高，本制作中自制的高頻變壓器實測轉換效率大約為70%。
在高頻變壓器驅動電路中使用MOSFET作為驅動零件，目的是提高驅動效率，減小元件尺寸。在MOSFEI-驅動電路中，為提高驅動效率，在MOSFET的控制引腳上串聯了一個低阻值電阻，以減少MOSFET開啟時的振鈴效應。在此電阻上同時反向并聯了一個開關二極管，目的是加速MOSFET的關閉，以提高MOSFET的工作效率。電路中還放置了兩組并聯的MOSFET管進行驅動，主要用途是便于調試，實際制作過程中只需要焊接其中任意一組qlMOSFET驅動部件即可，不用兩路都焊接上去。
考慮到降低整體制作成本以及高頻需求，本制作選用的單片機為STM8系列中的低端型號STM8S103Fx系列。目前，ST公司也推出了更新型的引腳全兼容的STM8S003Fx系列，價格更低，也可用于此電路。
STM8S最小系統所需的外部元件非常少，復位電路中由于片內已經有一個上拉電阻，所以最少只需要在復位腳上對地連接一個復位電容即可，同時在對應的電源引腳上增加退耦電容。必須注意的是STM8S系列的一個特殊之處——需要茌VCAP引腳上增加一個電容，此引腳是校準器的輸出，它提供1.8V的電源給內核。通常規格書上建議S、FM8S的VCAP電容使用的容量是470nF，此電容還應該盡量靠iEVCAP引腳。
STM8單片機內置RC振蕩電路。本制作使用的是內部16MHz高速RC振蕩器作為主時鐘，未在外部連接晶體振蕩器線路。這樣做一來是節約引腳資源與降低成本，二來是因為計時部分使用專用的DS1302，配合32.768MHz晶體振蕩器實現了獨立的RTC電路，則計時部分對單片機的時鐘精度無特殊要求，可以直接使用內部RC作為主時鐘。
通常情況下，STM8系列單片機是通過SWIM接口仿真與編程的．SWIM標準接口是4線連接，除了電源與地引腳外，其余兩引腳為SWIM與REST弓I腳，REST復位引腳不是必須的引腳，所以本制作中的SWIM接口僅僅使用了3根引線，引出vcc、SWIM、GND作為編程所需的引腳，這個接口也可以用來連接外部的無線校時模塊，或者作為其他輸入／輸啦模塊的連接口。但是必須特別注意的是，在某些情況下，如果出現無法通過SWIM口通信的現象，導致程序無法寫入單片機時，如果確定硬件無問題，則必須手工將SWIM接口的REST絨連到單片機的復位引腳上，以確保程序的正確寫入。使用的最簡方法是，用一根杜邦針與SWIM上的REST線連接，另一頭的插針與電路板上的單片機復位腳連接（由于單片機引腳比較小，所以通常是與復位電容的焊盤保持接觸），即可確保程序的正確寫入。
在單片機的程序設計中，利用片內16位高級定時器，生成驅動高頻變壓器所需要的PWM驅動信號，通常反激變壓器的驅動信號的占空比都要求低于50%。由于本制作為了節約成本，沒有使用大容量的電容等器件將變壓器供電部分與數字電路部分做隔離，所以在輸出驅動信號時，應使用軟件完成變壓器的軟啟動，防止發生因初啟過程中的>中擊電流導致主供電幅度大幅度波動，影響單片機等電路的正常工作。
使用高頻變壓器為VFD供電的突出優點是電路簡單、價椿低廉，缺點是業余情況下繞制高頻變壓器比較麻煩，且變壓器轉換效率不高，本制作中自制的高頻變壓器實測轉換效率大約為70%。
在高頻變壓器驅動電路中使用MOSFET作為驅動零件，目的是提高驅動效率，減小元件尺寸。在MOSFEI-驅動電路中，為提高驅動效率，在MOSFET的控制引腳上串聯了一個低阻值電阻，以減少MOSFET開啟時的振鈴效應。在此電阻上同時反向并聯了一個開關二極管，目的是加速MOSFET的關閉，以提高MOSFET的工作效率。電路中還放置了兩組并聯的MOSFET管進行驅動，主要用途是便于調試，實際制作過程中只需要焊接其中任意一組qlMOSFET驅動部件即可，不用兩路都焊接上去。
考慮到降低整體制作成本以及高頻需求，本制作選用的單片機為STM8系列中的低端型號STM8S103Fx系列。目前，ST公司也推出了更新型的引腳全兼容的STM8S003Fx系列，價格更低，也可用于此電路。
STM8S最小系統所需的外部元件非常少，復位電路中由于片內已經有一個上拉電阻，所以最少只需要在復位腳上對地連接一個復位電容即可，同時在對應的電源引腳上增加退耦電容。必須注意的是STM8S系列的一個特殊之處——需要茌VCAP引腳上增加一個電容，此引腳是校準器的輸出，它提供1.8V的電源給內核。通常規格書上建議S、FM8S的VCAP電容使用的容量是470nF，此電容還應該盡量靠iEVCAP引腳。
STM8單片機內置RC振蕩電路。本制作使用的是內部16MHz高速RC振蕩器作為主時鐘，未在外部連接晶體振蕩器線路。這樣做一來是節約引腳資源與降低成本，二來是因為計時部分使用專用的DS1302，配合32.768MHz晶體振蕩器實現了獨立的RTC電路，則計時部分對單片機的時鐘精度無特殊要求，可以直接使用內部RC作為主時鐘。
通常情況下，STM8系列單片機是通過SWIM接口仿真與編程的．SWIM標準接口是4線連接，除了電源與地引腳外，其余兩引腳為SWIM與REST弓I腳，REST復位引腳不是必須的引腳，所以本制作中的SWIM接口僅僅使用了3根引線，引出vcc、SWIM、GND作為編程所需的引腳，這個接口也可以用來連接外部的無線校時模塊，或者作為其他輸入／輸啦模塊的連接口。但是必須特別注意的是，在某些情況下，如果出現無法通過SWIM口通信的現象，導致程序無法寫入單片機時，如果確定硬件無問題，則必須手工將SWIM接口的REST絨連到單片機的復位引腳上，以確保程序的正確寫入。使用的最簡方法是，用一根杜邦針與SWIM上的REST線連接，另一頭的插針與電路板上的單片機復位腳連接（由于單片機引腳比較小，所以通常是與復位電容的焊盤保持接觸），即可確保程序的正確寫入。
在單片機的程序設計中，利用片內16位高級定時器，生成驅動高頻變壓器所需要的PWM驅動信號，通常反激變壓器的驅動信號的占空比都要求低于50%。由于本制作為了節約成本，沒有使用大容量的電容等器件將變壓器供電部分與數字電路部分做隔離，所以在輸出驅動信號時，應使用軟件完成變壓器的軟啟動，防止發生因初啟過程中的>中擊電流導致主供電幅度大幅度波動，影響單片機等電路的正常工作。
由于高壓部分的生成也是采用變壓器繞組輸出，CA91C142D-33CE且本制作所需的輸出電壓已接近STF16360最高允許電壓- 30V，為了防止出現電壓不穩而燒毀STF16360芯片，在電路中高壓輸出部分，增加了一級使用穩壓二極管搭配普通擴流三極管的簡單穩壓電路進行高壓穩定。
使用高頻變壓器為VFD供電的突出優點是電路簡單、價椿低廉，缺點是業余情況下繞制高頻變壓器比較麻煩，且變壓器轉換效率不高，本制作中自制的高頻變壓器實測轉換效率大約為70%。
在高頻變壓器驅動電路中使用MOSFET作為驅動零件，目的是提高驅動效率，減小元件尺寸。在MOSFEI-驅動電路中，為提高驅動效率，在MOSFET的控制引腳上串聯了一個低阻值電阻，以減少MOSFET開啟時的振鈴效應。在此電阻上同時反向并聯了一個開關二極管，目的是加速MOSFET的關閉，以提高MOSFET的工作效率。電路中還放置了兩組并聯的MOSFET管進行驅動，主要用途是便于調試，實際制作過程中只需要焊接其中任意一組qlMOSFET驅動部件即可，不用兩路都焊接上去。
考慮到降低整體制作成本以及高頻需求，本制作選用的單片機為STM8系列中的低端型號STM8S103Fx系列。目前，ST公司也推出了更新型的引腳全兼容的STM8S003Fx系列，價格更低，也可用于此電路。
STM8S最小系統所需的外部元件非常少，復位電路中由于片內已經有一個上拉電阻，所以最少只需要在復位腳上對地連接一個復位電容即可，同時在對應的電源引腳上增加退耦電容。必須注意的是STM8S系列的一個特殊之處——需要茌VCAP引腳上增加一個電容，此引腳是校準器的輸出，它提供1.8V的電源給內核。通常規格書上建議S、FM8S的VCAP電容使用的容量是470nF，此電容還應該盡量靠iEVCAP引腳。
STM8單片機內置RC振蕩電路。本制作使用的是內部16MHz高速RC振蕩器作為主時鐘，未在外部連接晶體振蕩器線路。這樣做一來是節約引腳資源與降低成本，二來是因為計時部分使用專用的DS1302，配合32.768MHz晶體振蕩器實現了獨立的RTC電路，則計時部分對單片機的時鐘精度無特殊要求，可以直接使用內部RC作為主時鐘。
通常情況下，STM8系列單片機是通過SWIM接口仿真與編程的．SWIM標準接口是4線連接，除了電源與地引腳外，其余兩引腳為SWIM與REST弓I腳，REST復位引腳不是必須的引腳，所以本制作中的SWIM接口僅僅使用了3根引線，引出vcc、SWIM、GND作為編程所需的引腳，這個接口也可以用來連接外部的無線校時模塊，或者作為其他輸入／輸啦模塊的連接口。但是必須特別注意的是，在某些情況下，如果出現無法通過SWIM口通信的現象，導致程序無法寫入單片機時，如果確定硬件無問題，則必須手工將SWIM接口的REST絨連到單片機的復位引腳上，以確保程序的正確寫入。使用的最簡方法是，用一根杜邦針與SWIM上的REST線連接，另一頭的插針與電路板上的單片機復位腳連接（由于單片機引腳比較小，所以通常是與復位電容的焊盤保持接觸），即可確保程序的正確寫入。
在單片機的程序設計中，利用片內16位高級定時器，生成驅動高頻變壓器所需要的PWM驅動信號，通常反激變壓器的驅動信號的占空比都要求低于50%。由于本制作為了節約成本，沒有使用大容量的電容等器件將變壓器供電部分與數字電路部分做隔離，所以在輸出驅動信號時，應使用軟件完成變壓器的軟啟動，防止發生因初啟過程中的>中擊電流導致主供電幅度大幅度波動，影響單片機等電路的正常工作。
使用高頻變壓器為VFD供電的突出優點是電路簡單、價椿低廉，缺點是業余情況下繞制高頻變壓器比較麻煩，且變壓器轉換效率不高，本制作中自制的高頻變壓器實測轉換效率大約為70%。
在高頻變壓器驅動電路中使用MOSFET作為驅動零件，目的是提高驅動效率，減小元件尺寸。在MOSFEI-驅動電路中，為提高驅動效率，在MOSFET的控制引腳上串聯了一個低阻值電阻，以減少MOSFET開啟時的振鈴效應。在此電阻上同時反向并聯了一個開關二極管，目的是加速MOSFET的關閉，以提高MOSFET的工作效率。電路中還放置了兩組并聯的MOSFET管進行驅動，主要用途是便于調試，實際制作過程中只需要焊接其中任意一組qlMOSFET驅動部件即可，不用兩路都焊接上去。
考慮到降低整體制作成本以及高頻需求，本制作選用的單片機為STM8系列中的低端型號STM8S103Fx系列。目前，ST公司也推出了更新型的引腳全兼容的STM8S003Fx系列，價格更低，也可用于此電路。
STM8S最小系統所需的外部元件非常少，復位電路中由于片內已經有一個上拉電阻，所以最少只需要在復位腳上對地連接一個復位電容即可，同時在對應的電源引腳上增加退耦電容。必須注意的是STM8S系列的一個特殊之處——需要茌VCAP引腳上增加一個電容，此引腳是校準器的輸出，它提供1.8V的電源給內核。通常規格書上建議S、FM8S的VCAP電容使用的容量是470nF，此電容還應該盡量靠iEVCAP引腳。
STM8單片機內置RC振蕩電路。本制作使用的是內部16MHz高速RC振蕩器作為主時鐘，未在外部連接晶體振蕩器線路。這樣做一來是節約引腳資源與降低成本，二來是因為計時部分使用專用的DS1302，配合32.768MHz晶體振蕩器實現了獨立的RTC電路，則計時部分對單片機的時鐘精度無特殊要求，可以直接使用內部RC作為主時鐘。
通常情況下，STM8系列單片機是通過SWIM接口仿真與編程的．SWIM標準接口是4線連接，除了電源與地引腳外，其余兩引腳為SWIM與REST弓I腳，REST復位引腳不是必須的引腳，所以本制作中的SWIM接口僅僅使用了3根引線，引出vcc、SWIM、GND作為編程所需的引腳，這個接口也可以用來連接外部的無線校時模塊，或者作為其他輸入／輸啦模塊的連接口。但是必須特別注意的是，在某些情況下，如果出現無法通過SWIM口通信的現象，導致程序無法寫入單片機時，如果確定硬件無問題，則必須手工將SWIM接口的REST絨連到單片機的復位引腳上，以確保程序的正確寫入。使用的最簡方法是，用一根杜邦針與SWIM上的REST線連接，另一頭的插針與電路板上的單片機復位腳連接（由于單片機引腳比較小，所以通常是與復位電容的焊盤保持接觸），即可確保程序的正確寫入。
在單片機的程序設計中，利用片內16位高級定時器，生成驅動高頻變壓器所需要的PWM驅動信號，通常反激變壓器的驅動信號的占空比都要求低于50%。由于本制作為了節約成本，沒有使用大容量的電容等器件將變壓器供電部分與數字電路部分做隔離，所以在輸出驅動信號時，應使用軟件完成變壓器的軟啟動，防止發生因初啟過程中的>中擊電流導致主供電幅度大幅度波動，影響單片機等電路的正常工作。
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