電子競賽數(shù)控電流源

1、在自動控制和測量系統(tǒng)中，經(jīng)常需要使用性能良好的可調(diào)電源。電源設(shè)備更是電子儀 器的一個(gè)重要組成部分，通常有直流電壓源、電流源、交流電壓源、電流源等。隨著信息 時(shí)代的飛速發(fā)展，電源設(shè)備也逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展 ，本次設(shè)計(jì)題目為數(shù)控直流電流源。 任務(wù)分析設(shè)計(jì)并制作數(shù)控直流電流源。輸入交流 200240V，50Hz;輸出直流電壓w 10V。其 原理示意圖如下所示。輸出電流范圍：200 mA2000mA;可設(shè)置并顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對值W給定值 的 1%+10mA;(3)(4)(5)(6)具有“ +”、“ -”步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn)W 10mA;改變負(fù)載電阻，輸出電壓在10V以內(nèi)變

2、化時(shí)，要求輸出電流變化的絕對值W輸 出電流值的1%+10mA;紋波電流W 2mA;自制電源。2、發(fā)揮部分1）輸出電流范圍為20mA2000mA，步進(jìn)1mA;2）設(shè)計(jì)、制作測量并顯示輸出電流的裝置（可同時(shí)或交替顯示電流的給定值和實(shí) 測值），測量誤差的絕對值W測量值的 %+3個(gè)字；（4）（5） 方案比較3）改變負(fù)載電阻，輸出電壓在10V以內(nèi)變化時(shí)，要求輸出電流變化的絕對值W輸 出電流的%+1mA;紋波電流W;其他。一般電子設(shè)備在工作時(shí)，都需要穩(wěn)定的直流電壓或電流，電網(wǎng)通常是220V、50Hz,電壓波動可達(dá)± 10%，甚至更高，而且可能含有尖端、浪涌或高頻干擾。因此直流穩(wěn)壓電 源需要完成以

3、下任務(wù)：AC-DC高效轉(zhuǎn)換、輸出電壓或電流穩(wěn)定、抑制電網(wǎng)上的干擾、較 小的傳導(dǎo)發(fā)射及電磁輻射。從基本原理上講，可選擇線性電源及開關(guān)電源兩種形式。（1）線性穩(wěn)壓電源并聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源：利用并聯(lián)穩(wěn)壓二極管的方法吸收額外的電流，要求輸入電源具 有較高內(nèi)阻，只適用于負(fù)載電流較小的場合，電路簡單，但效率較低。串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源：在輸入電源及負(fù)載之間串聯(lián)電壓調(diào)整管， 正由于在輸入電源及 負(fù)載之間串聯(lián)電壓調(diào)整管，將（Vin-Vout ）轉(zhuǎn)換為調(diào)整管上的發(fā)熱，而調(diào)整管必須工作在 線性放大狀態(tài)，為了保證輸出電壓穩(wěn)定，其集電極與發(fā)射極之間必須承受較大的電壓差， 導(dǎo)致調(diào)整管功耗較大，電源效率很低（一般只有 45%左

4、右）；另外，由于調(diào)整上消耗較 大的功率，所以需要采用大功率的調(diào)整管及體積很大的散熱器。（2）開關(guān)電源開關(guān)電源的原理是以脈沖形式將輸入直流電源的能量儲存到電感或電容中，再用整流濾波方法將電感或電容兩端的電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，由于調(diào)壓器件工作于開關(guān)方式，因此dV、dl效率極高（一般90%），所以電源功耗很小，機(jī)內(nèi)溫升低，從而提高了整機(jī)的穩(wěn)定性和 可靠性，且體積很小。但開關(guān)電源的缺點(diǎn)是由于調(diào)壓器件工作于開關(guān)方式，因此 都很大，容易產(chǎn)生較強(qiáng)的傳導(dǎo)發(fā)射及輻射發(fā)射，另外由于高低電位段具有不同的對地阻抗， 而且地線網(wǎng)絡(luò)對高頻有較大阻抗，使兩條線對大地形成不同的阻抗，即對高頻差模電壓產(chǎn) 生不同的相移，則這種差模

5、電壓會轉(zhuǎn)化為共模電壓，從而產(chǎn)生干擾，共模干擾一旦產(chǎn)生， 就很難濾除。綜上所述，線性電源的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單、輸出紋波小、不產(chǎn)生輻射干擾，缺點(diǎn)是效率 低、體積較大、輸入電壓范圍較窄；開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是效率高、小巧、輸入電壓范圍很寬， 缺點(diǎn)是輸出紋波大，容易產(chǎn)生電磁干擾和共模干擾。總體設(shè)計(jì)方案的確定根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于負(fù)載變化時(shí)恒流輸出以及輸出紋波小。比較上述兩種電源，設(shè)計(jì)原理決定采用串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源。 針對線性電源的不足，電路器件使用MOS 管，以其在極小的壓差（100mV）下工作，來減小損耗，提高效率。同時(shí)設(shè)計(jì)為數(shù)控電源， 在控制方案上采用電壓、電流雙閉環(huán)控制，硬件電路實(shí)現(xiàn)PI運(yùn)算，來穩(wěn)定

6、輸出電流，使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差滿足要求。并協(xié)調(diào)選擇 CPU、D/a、A/D等主要部件，使設(shè)計(jì)達(dá)到要求。 電源系統(tǒng)的總體框圖如圖1-1所示。圖1-1電源系統(tǒng)的總體框圖應(yīng)當(dāng)指出，目前雖然開關(guān)電源發(fā)展很快，但很多對高頻干擾比較敏感的電器設(shè)備， 如 音響、逆變器、UPS等，從性能價(jià)格比上考慮，仍然使用的是線性電源。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)隨著集成D/A轉(zhuǎn)換器價(jià)格的降低，目前已廣泛采用D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的程控電壓源和電流源來驅(qū)動感性負(fù)載（如控制偏轉(zhuǎn)線圈等所需的電流）。性價(jià)比可以滿足要求。d/a轉(zhuǎn)換 器是單片機(jī)的重要接口之一，只有通過D/A轉(zhuǎn)換器把經(jīng)過單片機(jī)處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模 擬信號才能實(shí)現(xiàn)對各類模擬量的控制、調(diào)節(jié)和

7、顯示。依據(jù)前述的方案論證，電源的硬件設(shè) 計(jì)采用16位分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 AD5662結(jié)合單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)控直流電流源的方案。該方法同時(shí)可設(shè)定、顯示電流值。電源部分的設(shè)計(jì)來自電網(wǎng)的電壓經(jīng)過變壓器，得到 15V的副邊電壓，再經(jīng)過整流、濾波輸出直流電壓，其中濾波電容的選擇依據(jù)是:副邊電壓平均值為X 15=18V,電源的最大輸出電流為，則輸出等效負(fù)載為：18/=,根 據(jù)全波整流濾波原理，濾波電容 C的取值應(yīng)滿足()RlC (35)T/2 可以計(jì)算電容C的取值范圍為4200-7200 F。為進(jìn)一步減小紋波，實(shí)際選取容值為 4只 4700UF/25V電解電容。電流變換D/A轉(zhuǎn)換部分1、AD5662勺結(jié)構(gòu)

8、特點(diǎn)AD566是美國模擬器件公司(Analog ,簡稱ADI)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的精密16位單片數(shù)字/模擬 變換器,它采用先進(jìn)薄膜工藝制造而成。具有以下特性：低成本、低功耗、高精確度，最 低精確度為12位。工作電源為，當(dāng)工作電壓為3V、5V時(shí)，功耗為、，可由電池供電。當(dāng) 處于掉電模式工作時(shí)，功耗分別為150nW和1000nW。AD5662的8個(gè)引腳定義如下：Vdd : + 5V電源輸入端；Vref :參考電壓輸入端；Vfb :反饋電壓輸入端；Vout :電壓輸出端；DACS :片選控制端；SCLK :時(shí)鐘端；DIN :數(shù)字輸入端；GND :模擬地。2、AD5662勺轉(zhuǎn)換原理AD5662勺輸出電壓為：其中

9、：Vref為D/A轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓，為。Di為數(shù)字編碼。如圖所示，設(shè)計(jì)的數(shù)控電流源輸出為：其中：RSC為米樣電阻。由此可見，louT與數(shù)字編碼Di成正比。這樣，通過編程改變數(shù)字編碼Di即可實(shí)現(xiàn)對IoUT的 數(shù)字控制。AD5662I勺最大輸出為 V，此時(shí)，可通過改變電阻R5調(diào)整電流源滿量程輸出為，輸出 零點(diǎn)在系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行調(diào)整。V/I變換部分1、采樣電阻的選擇(1) 采樣電阻的阻值根據(jù)V/I變換給定值與A/D轉(zhuǎn)換的輸入范圍決定。若阻值小，則功 耗低，發(fā)熱量小，但輸出采樣電壓低，信噪比降低，需經(jīng) AD62進(jìn)行放大后，與A/D轉(zhuǎn)換器 CS5513勺輸入范圍 2V相匹配。所以折中考慮選用熱穩(wěn)定性較好的

10、 75mV/ 5A的標(biāo)準(zhǔn)采樣 電阻。本次設(shè)計(jì)最=,則在最大電流下的功耗為P=IU= X =。(2) 功耗計(jì)算：采樣電阻的額定值75mV/5A，則阻值為75mV- 5A= 大輸出電流為，則采樣電阻上的壓降為XR1、R3、R4和運(yùn)放等組成電流調(diào)整電路，控 R4并聯(lián)組成采樣電阻，可調(diào)電阻R3用于微調(diào) 采樣電阻采用75mV/5A的分流器。采樣電壓2、電流調(diào)整原理及調(diào)整管的選擇電流調(diào)整電路如圖2-2所示。圖中Q1、制電壓(D/A OUT)加在運(yùn)放正輸入端，R3、采樣電阻，采樣電阻將輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓，加在運(yùn)放負(fù)輸入端，同時(shí)送往單片機(jī)測量(A/D IN1)。電流輸出端為圖中l(wèi)-OUT1、l- OUT2 兩

11、端點(diǎn)，R8為限流電阻。當(dāng)需要調(diào)高輸出電流時(shí)，D/A OUT電壓增加，運(yùn)放輸出電壓升高，Q1導(dǎo)通程度增加，導(dǎo)致輸出電流增加。當(dāng)需要調(diào)低輸出電流時(shí)，D/A OUT電壓減小，運(yùn)放輸出電壓降低，Q1導(dǎo)通程度減小，導(dǎo)致輸出電流減小。圖2-2電流調(diào)整電路其中，MOS管的功耗計(jì)算為：15V的副邊電壓，再經(jīng)過整流、濾波輸出直流電壓為X15=18V，設(shè)計(jì)電源輸出電流最大為，MOS管的理論功耗為X 18=45W。實(shí)際選取時(shí),考慮一定的裕量，MOS管功耗應(yīng)大于X 45=，故選用IRF520，其性能指標(biāo)為：其中濾波電容的選擇依據(jù)是:電路采用了電流反饋，正常情況下， MOS管不過流，但為了保護(hù)電源，既使輸出電 流大于4

12、A時(shí)，電源依然可以不損壞，增加一個(gè)保險(xiǎn)電阻，輸出電流大于時(shí)，關(guān)斷，電流 減小時(shí)，自動恢復(fù)。開路和過載保護(hù)：解決開路和過載保護(hù)的方法是測量輸出電壓 (圖中I-OUT1、I- OUT2 兩端點(diǎn)間電壓)，由于這兩點(diǎn)電壓比較高，因此需分壓后送A/D測量，分壓電阻盡量取大， 以減小對輸出電流影響)，當(dāng)超過額定值時(shí)認(rèn)為是開路或過載。例如在開路狀態(tài)時(shí)，輸出 端兩點(diǎn)電壓會很高，能夠檢測出來；當(dāng)出現(xiàn)過載，即負(fù)載電阻很大，輸出電流也很大時(shí)， 輸出端兩點(diǎn)電壓也會很高，也能夠檢測出來，這時(shí)系統(tǒng)會將輸出電流降低到0mA，同時(shí)產(chǎn) 生報(bào)警信號，從而實(shí)現(xiàn)了開路和過載保護(hù)功能。A/D采樣部分的設(shè)計(jì)CS5513結(jié)構(gòu)性能CS551

13、3是一種低成本、易于使用、可用于直流測量的 20位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其封裝為8 腳SOIC，內(nèi)部包括一個(gè)4階調(diào)制器和一個(gè)濾波器，小體積，可以節(jié)省設(shè)計(jì)的空間。低 成本，低功耗，易于使用。CS5513的8個(gè)引腳定義如下：VCC : + 5V電源輸入端；Vref :參考電壓輸入端；Dout :數(shù)字輸出端；ADCS :片選控制端；SCLK :時(shí)鐘端；AIN+、AIN-:模擬輸入端；GND :模擬地。線性誤差：%FS，無噪聲分辨率：17位。 差分模擬輸入(雙極性)。參考電壓范圍：250mV5V。至U 163Hz輸出字速率片上振蕩器，無需再外加時(shí)鐘源。電源配置：V+=5V，V-=0V或多種雙電源配置。 低功耗

14、：正常模式為，休眠模式為 10u W。CS5513的主要性能指標(biāo)如下：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)根據(jù)這些優(yōu)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選用 CS5513ADC對V/I變換輸出的電流信號進(jìn)行采樣。 CS5513接口設(shè)計(jì)CS5513的模擬輸入為：CS5513的差分輸入范圍大約是差分參考電壓(Vref-V-)的 ±(±)倍。當(dāng)Vref和V-之間的參考電壓為時(shí)，其完全差分為±。通過調(diào)采樣電阻上的輸出壓降為,與CS5513的允許輸入相比，需放大1950- =52倍。采用 AD620進(jìn)行放大。AD620是一種高性能的儀用放大器其對稱性結(jié)構(gòu)可同時(shí)滿足對放大器 的抗共模干擾能力、

15、輸入阻抗、閉環(huán)增益的時(shí)間和溫度穩(wěn)定性等不同的性能要求。 整R7實(shí)現(xiàn)52倍的放大。 主控單元電路的設(shè)計(jì)主控單元電路由單片機(jī)、硬件監(jiān)控電路、LCD顯示和鍵盤構(gòu)成。該系統(tǒng)的核心部分是89C58單片機(jī)。它的片內(nèi)帶有32kB的flash存儲器，其I/O接 口資源分配如下：P0 口接LCD顯示器。P1 口接4X4位的矩陣鍵盤。P2 口可根據(jù)需要連 接。如圖#2-1所示，89C58單片機(jī)與AD5662接口連接中，89C58的輸出由直接連到了 DIN端，AD5662的DACS片選控制端則與相連。CS5513與單片機(jī)之間采用串行接 口，Dout端與相連，ADCS片選控制端與相連。接 AD5662和CS5513的

16、SCLK端。硬件監(jiān)控電路硬件監(jiān)控電路X5045內(nèi)置512字節(jié)的E2PROM，用來存儲系統(tǒng)校準(zhǔn) A/D、D/A通道 時(shí)的校準(zhǔn)系數(shù)以及鍵盤設(shè)置的步進(jìn)長度、濾波參數(shù)等，具有掉電保護(hù)功能。該系統(tǒng)在工作過程中，由于干擾等因素的影響，CPU處于未知狀態(tài)，比如一旦有可能 出現(xiàn)死機(jī)、程序“跑飛”、進(jìn)入死循環(huán)，或電源電流降到系統(tǒng)設(shè)定位置時(shí)就需要將系統(tǒng)復(fù) 位，因此，為了使系統(tǒng)可靠工作并保存設(shè)定數(shù)據(jù)，利用 X5045來完成復(fù)位、看門狗及電源 監(jiān)控。LCD顯示采用8位并行的接口方式，具有內(nèi)置漢字庫的顯示摸塊LCM12832ZK，可顯示兩行，每行8個(gè)漢字，漢字、字符顯示多。LCD顯示信息容量大、界面友好、直觀，方便設(shè)定

17、 值的輸入、測量值顯示以及菜單顯示和參數(shù)設(shè)置。鍵盤采用4M矩陣鍵盤，線掃描接口方式，有 09十個(gè)數(shù)字鍵、小數(shù)點(diǎn)和五個(gè)功能鍵。 功能鍵的定義如下：A鍵、mA/ESC鍵：顯示和設(shè)定單位的轉(zhuǎn)換，可由 A、mA/ESC鍵更改。輸入設(shè)定值 后，按A鍵、mA/ESC鍵，直接得到所需的A和mA值，方便輸入。按ESC鍵為取消， 用于退出菜單或取消已鍵入的數(shù)據(jù)。Men u/Set鍵：為菜單/設(shè)置鍵。按此鍵可進(jìn)入菜單界面。設(shè)置時(shí)用來輸入電流設(shè)定 值，設(shè)定的單位由當(dāng)前的單位設(shè)定決定。UP鍵、Down鍵：在非菜單狀態(tài)下，作為對當(dāng)前設(shè)定值的增、減控制。增、減步長 由菜單中的步長項(xiàng)設(shè)置決定。在菜單狀態(tài)下，控制菜單中項(xiàng)的選

18、擇或?qū)δ骋粎?shù)值的增、 減。片外系統(tǒng)數(shù)字校準(zhǔn)：CS5510/11/12/13片上沒有用于偏置和增益的校準(zhǔn)，需要用外部微控制器來實(shí)現(xiàn)，任何偏置和增益都 可以用微控制器中的編碼來修正，例如：執(zhí)行一個(gè)系統(tǒng)偏置校準(zhǔn)，來確定是系統(tǒng)的“零點(diǎn)”與輸入到系統(tǒng)信號的零點(diǎn)相同然后用戶可以獲得一 個(gè)轉(zhuǎn)換，并將其存到存儲器中，比如系統(tǒng)的零點(diǎn)（ZP）。這個(gè)數(shù)值可以用于以后的轉(zhuǎn)換字的零點(diǎn)校準(zhǔn)。對于20位的轉(zhuǎn)換器（CS5512和CS5513 ），多次轉(zhuǎn)換的平均值可以使偏置量更準(zhǔn)確。對于16位的轉(zhuǎn)換器（CS5510和CS5511），取平均值可能沒有意義，因?yàn)楫?dāng)用的標(biāo)稱電壓為 VREF （）時(shí)，噪聲將低于一個(gè) LSB的大小。系

19、統(tǒng)增益校準(zhǔn)可以使系統(tǒng)知道校準(zhǔn)電壓值（Veal）。并且獲得依次轉(zhuǎn)換（注意，Veal應(yīng)該低到足夠補(bǔ)償ADC可能岀現(xiàn)的）3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)A/D選擇模塊：完成電流采樣值的選取 鍵盤處理模塊：完成鍵盤掃描和鍵值轉(zhuǎn)換 菜單處理模塊：人機(jī)界面交互操作LCD人機(jī)顯示模塊：主要在中斷中完成數(shù)據(jù)及菜單顯示 校準(zhǔn)摸塊：完成系統(tǒng)校準(zhǔn)和系數(shù)計(jì)算運(yùn)算模塊：對測量原始值和測量值運(yùn)算。輸岀相應(yīng)的工程量或代碼 掉電數(shù)據(jù)存儲模塊：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)的掉電保存和上電恢復(fù)1. 數(shù)控直流電流源軟件功能分析 要完成題目所給任務(wù)，軟件功能應(yīng)包括以下幾個(gè)功能模塊：1.2.3.4.5.6.7.各模塊之間通過動態(tài)數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)以及運(yùn)行狀態(tài)，相互聯(lián)結(jié)形成

20、以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式運(yùn)行的整體。各模塊連 接關(guān)系及數(shù)據(jù)流向如圖X-X所示。由于設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行復(fù)雜的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算和轉(zhuǎn)換，led的數(shù)據(jù)顯示也是較為繁瑣，所以決定使用C51語言完成整體程序設(shè)計(jì)。Keil公司的uVision3 IDE開發(fā)環(huán)境具有非常強(qiáng)大的編譯、調(diào)試功能，在該環(huán)境下采用模塊化編程，可實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)界面處理和復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算，也便于以后代碼的維護(hù)和完善。由于沒有外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲器，僅有P89C58內(nèi)置的256字節(jié)的存儲器，所用設(shè)計(jì)中應(yīng)使用小模式編譯，盡量避免大的數(shù)組和結(jié)構(gòu)變量的使用，盡量多的使用局部變量和采用數(shù)據(jù)段覆蓋技術(shù)，以減小內(nèi)存的開銷。圖X-X 軟件功能模塊及數(shù)據(jù)流向2. 主要模塊的分析與設(shè)計(jì)

21、菜單處理模塊為了能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活操作，精度的提高，程序中設(shè)計(jì)的各種菜單項(xiàng)，以完成不同情況下，使系統(tǒng)處于最A(yù)D零點(diǎn)和滿程調(diào)整：主要調(diào)用電流校注模塊完成 輸岀參數(shù)將存入 E2pROM中保存。DA的零點(diǎn)和滿程調(diào)整：完成 設(shè)定步長： 該值。 濾波系數(shù)：是為YxAD通道的系統(tǒng)零點(diǎn)和通道系統(tǒng)K的計(jì)算，模塊的DA通道的零點(diǎn)和通道系數(shù) K的標(biāo)定。菜單中設(shè)定的步長是可任意設(shè)定的，初始步長為步。在設(shè)定狀態(tài)下的電流增減設(shè)置將使用AD通道濾波設(shè)值， 丫0 （X Yo）Ka 其中Ka是濾波系數(shù)，其值在（ 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模塊濾波方式采用一階滯后方式：（式 ）120）中可選。菜單相關(guān)代碼請參閱附錄（X ）。佳狀態(tài)，菜單模塊中包含

22、以下各項(xiàng):1.A/D重點(diǎn)調(diào)整2.A/D滿程調(diào)整3.D/A零點(diǎn)調(diào)整4.D/A滿程調(diào)整5.設(shè)定步長6.濾波系數(shù)7.鍵盤曰8.退岀系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，硬件通道總是存在非零輸岀和滿程增益誤差。要消除該誤差，可使用硬件零點(diǎn)調(diào)整和滿 程調(diào)整，也可以使用軟件來消除該誤差。本設(shè)計(jì)就是使用軟件系統(tǒng)校準(zhǔn)的方式來完成的，該方式具有靈活， 方便的特點(diǎn)。校準(zhǔn)模塊包含 AD通道的校準(zhǔn)和 DA通道的校準(zhǔn)兩部分。校準(zhǔn)原理AD通道主要用于測量輸岀的電流值。在系統(tǒng)輸岀電流為0A時(shí)，系統(tǒng)保存下當(dāng)前 AD采樣值，作為AD系統(tǒng)零點(diǎn)丫0；在輸入信道加入滿量程信號，本設(shè)計(jì)為，記下此時(shí)的AD采樣值Yfs，則可按下列公式計(jì)算通道系數(shù)K。k電（式 ）Y

23、fs 丫0Eh :工程量上限，此設(shè)計(jì)中為 El :工程量下限，此設(shè)計(jì)中為0A Yfs :系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)滿量程 AD采樣值 丫0 :系統(tǒng)校準(zhǔn)時(shí)零點(diǎn) AD值通道校準(zhǔn)系數(shù) K和丫0作為系統(tǒng)靜態(tài)參數(shù)存儲于E2PROM中，在計(jì)算工程量時(shí)，將同實(shí)時(shí)采樣值一起使用公式X-X計(jì)算岀當(dāng)前電流值。Ex （Yx Y0）K El （式 ）式中El :工程量下限值Yx :實(shí)時(shí)AD采樣值丫0 :系統(tǒng)AD零點(diǎn)值K:通道校準(zhǔn)系數(shù)DA較準(zhǔn)原理由于DA輸岀在0V附近有非線性，V/I變換電路也具有死區(qū)，所以如果不對DA通道進(jìn)行零點(diǎn)和滿程校準(zhǔn)，其輸岀值將會產(chǎn)生很大誤差。DA的校準(zhǔn)和AD的校準(zhǔn)原理基本相同，只是人工校準(zhǔn)稍微復(fù)雜些。使用菜單

24、中的 DA零點(diǎn)校準(zhǔn)，可輸入065535中的任意值，直到輸岀剛剛顯示電流讀數(shù)。按確認(rèn)鍵，系統(tǒng)記下此時(shí)的DA零點(diǎn)值丫。使用DA滿程調(diào)整菜單項(xiàng)，輸入 DA代碼（0-65535 ）使電路輸岀電流表顯示為。按確認(rèn)鍵，記下此時(shí) DA代碼Yfs。此時(shí)系統(tǒng)將根據(jù)兩個(gè)數(shù)值計(jì)算DA通道校準(zhǔn)系數(shù)，校準(zhǔn)公式如：K（式）x-x中就可以計(jì)算岀對應(yīng)電流設(shè)定值所需的下面是參數(shù)寫入代碼部分: char wr_p aram(void) uchar i,j;i=byte_read( PTIA);EhEl式中：Eh ：電流輸岀最大值，此設(shè)計(jì)中為El ：電流輸岀最小值，此設(shè)計(jì)中為0AYfs ：電流輸岀為 Eh時(shí)的DA輸岀值丫0 :電流

25、輸岀為 El時(shí)的DA輸岀值 在系統(tǒng)調(diào)用運(yùn)算模塊時(shí)，程序?qū)⑤斎氲碾娏髟O(shè)定值代入式DA代碼值。Y （Yx El）K Yo （式 ） 式中Yx ：鍵盤輸入的電流值Yo :電流輸岀El時(shí)的DA代碼值K : DA校準(zhǔn)系數(shù) El :電流輸岀下限值掉電參數(shù)存儲模塊E2P ROM為了使儀表在校準(zhǔn)過程中生成的參數(shù)和設(shè)定的參數(shù)，在下次上電時(shí)仍然保持，設(shè)計(jì)中使用了 作為參數(shù)的存儲器。該存儲器具有512byte的存儲空間，SP2串行操作，具有很高的可靠性。程序中對所有需要保存的參數(shù)寫成一個(gè)結(jié)構(gòu)體，并對參數(shù)的正確性進(jìn)行校驗(yàn)，盡可能恢復(fù)最近一次的 參數(shù)。參數(shù)結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計(jì)如下：typ edef structfloatad

26、_zero;ad系統(tǒng)零點(diǎn)floatad_euk;ad工程系數(shù)uintda_zero;Da系統(tǒng)零點(diǎn)floatda_euk;da工程量系數(shù)floatda_ste p;da步進(jìn)長度ucharfilter_times;AD濾波系數(shù)un itcheck_sum;檢驗(yàn)和paramlnF lash;char * code comm_msg="OFF","ON",；/*/ void dis p_ok(char * msg)LcdDis playStri ng(14,0,msg)；#defi ne samp le_times float filter_sa mp le(v

27、oid) uchar i； float sum=0；for(i=0；i<sa mpl e_times；i+) sum+=(float)cs5513_data_read()； "" return (sum/sa mp le_times)；32f",；.")； f",； f",； .")； f",； LcdDis playStr in g(0,1,buff)；LcdDis playStr in g(0,1,buff);LcdDis playStri ng(0,1,buff);LcdDis playStr in g

28、(0,1,buff);LcdDis playStr in g(0,1,buff);LcdDis playStri ng(0,1,buff);temp=Co nsoleGetStri ng(buff,0,8);LcdDis playStri ng(0,1,buff);tem p=Co nsoleGetStri ng(buff,0,8);LcdDis playStr in g(0,1,buff);LcdDis playStr in g(0,1,buff); disp_ok("OK");while(getchar_kb()!=vk_mA_SET);break;case 5:/濾波

29、系數(shù)sp ri ntf(buff,"FT:%bu",;LcdDis playStr in g(0,1,buff);Con soleGotoxy(3,1);tem p=Co nsoleGetStri ng(buff,0,8);if(te mp=vk_ENTER)val=(uchar)atoi(buff);if(val>=0 && val<=50)=val;Co nsoleClearLi ne(1);sp ri ntf(buff,"FT:%bu",;LcdDis playStr in g(0,1,buff); disp_ok("OK");while(getchar_kb()!=vk_mA_SET);break;case 6:/ 鍵盤