基于MSP430的半導(dǎo)體器件測試設(shè)備的設(shè)計(jì).pdf

1、功率半導(dǎo)體器件是電子技術(shù)的主要組成部分。自1956年晶閘管發(fā)明以來，制造生產(chǎn)出大量的半導(dǎo)體器件。功率半導(dǎo)體器件在日常生活中應(yīng)用十分廣泛，是電子設(shè)備中的必要元件。目前，在電子工業(yè)中主要的半導(dǎo)體器件有BJT、MOSFET、IGBT以及IGCT，主要應(yīng)用于高壓、快速切換、高頻等。相對于硅材料，碳化硅材料使得半導(dǎo)體器件的性能得到較大提高。
　　半導(dǎo)體器件是每個(gè)電子設(shè)備不可或缺的部分，大部分電子設(shè)備的異常是由半導(dǎo)體器件的損壞或者其他原因造成

2、的。如果是半導(dǎo)體器件的原因，則需要對其進(jìn)行更換。由于電子設(shè)備種類繁多，如果知道半導(dǎo)體器件的型號，則容易進(jìn)行更換，如果沒有半導(dǎo)體器件的任何數(shù)據(jù)，則難于更換?；谶@一問題，設(shè)計(jì)了一種半導(dǎo)體測試設(shè)備。
　　本文使用兩個(gè)開關(guān)對半導(dǎo)體器件進(jìn)行測量：一個(gè)開關(guān)被用于分離微控制器的上拉電阻。我們可以關(guān)閉所述銷的使用另一個(gè)開關(guān)的輸出。輸出取決于另一個(gè)開關(guān)，也可用于控制上拉電阻。這兩個(gè)開關(guān)的狀態(tài)不能在同一時(shí)間工作，會交替處于工作狀態(tài)。所述半導(dǎo)體器件的

3、三個(gè)測試終端具有三個(gè)引腳的微控制器中的一個(gè)連接。每個(gè)檢測終端的狀態(tài)可以改變?yōu)檩敵觯⒁酝瑯拥姆绞綄⑵渑c電源以及接地端連接。以另一種方式，它們與680K、470K或通過地面、電源連接，此方法被用于正引腳。同一標(biāo)準(zhǔn)用于測試終端的負(fù)狀態(tài)。第三端子銷也被稱為測試引腳，可以是開放式或連接在同一正、負(fù)引腳上.它由兩部分組成：硬件部分和軟件部分。在硬件部分，我們設(shè)計(jì)了一塊PCB板。選用Altium Designer軟件設(shè)計(jì)電路圖和PCB.首先，論文中

4、所畫示意圖為本次課題的研究項(xiàng)目，并確認(rèn)了所有的模擬連接，完成所有連接后進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。在PCB設(shè)計(jì)中，在不影響其它部件連接方式的基礎(chǔ)上，并避免熱、電磁的影響，在項(xiàng)目中采用16×2液晶顯示器。液晶屏被用于applications.LCD等電子設(shè)備中，不但經(jīng)濟(jì)且易于編程、顯示動畫等。16×2的液晶屏可以每行顯示16個(gè)字符，并可雙行顯示。在兩行中，每個(gè)字符是由5x7像素矩陣組成。論文中設(shè)計(jì)了大量的電路圖和PCB庫。市場上有各種微處理器，我們選

5、用低功耗的MSP430F132，它有混合信號處理能力、16位處理器、16位地址和數(shù)據(jù)總線；32KHzCPU、多種外設(shè)由于DCO快速重啟功能等。該設(shè)備可由9V電池運(yùn)行。論文中使用了兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)器。由于除 MSP430，所有部件需要在5V電壓下工作，因此其中一個(gè)調(diào)節(jié)器（LM7805）用于將9V電壓轉(zhuǎn)換為5V；另一個(gè)調(diào)節(jié)器（AM1117）被用于將5V電壓轉(zhuǎn)換為3V。MSP430的工作電壓超過3V時(shí)會損壞。焊接工作是在實(shí)驗(yàn)室完成的，PCB的大小

6、為800mmX500mm，硬件的詳細(xì)信息見后面章節(jié)。在軟件部分，主要是對MCU的編程和調(diào)試。以IAREmbedded Workbench為開發(fā)環(huán)境，采用C語言編程，使用 MSP-FET430UIF作為 PC接口，其仿真功能強(qiáng)大，可以快速啟動 MSP430微控制器并應(yīng)用于程序的開發(fā)。軟件中的USB調(diào)試工具被用于MSP430的編程，其調(diào)試系統(tǒng)具有JTAG接口、間諜碧-Wire協(xié)議的輔助，通過它可以抹去閃存和程序新代碼。由于MSP430的兼容

7、性問題，不能使用USB接口。在這兩部分內(nèi)容完成之后，我們進(jìn)行了一些功能性測試以保證PCB板沒有任何問題.這些測試包括I/O功能的測試、振蕩器測試和外設(shè)測試。對于I/O功能的測試，我們通過發(fā)送一些簡單的代碼檢查所有的引腳。這一系列的測試是檢查所有引腳的連接性，并確保在 PCB板上的兩個(gè)或更多的引腳之間沒有交叉連接。在振蕩器測試中，代碼的寫入用于啟用和禁用外部晶體振蕩器的使用。在外圍測試中，代碼用于激活設(shè)備以及測試。這些代碼來自于MSP43