電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 /12題目：數(shù)控電流源設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)由兩部分構(gòu)成：自制的穩(wěn)壓、穩(wěn)流、輸出過壓保護(hù)電路和單片機(jī)控制與顯示系統(tǒng)。穩(wěn)壓電源部分設(shè)置有12V和+5V電壓，為整機(jī)供電。采用大功率MOS管作為電流源調(diào)整管、用錳銅絲自制取樣電阻，具有良好的調(diào)控線性和穩(wěn)定性。采用價(jià)格低廉的電腦CPU專用散熱器作為穩(wěn)壓電源模塊和電流調(diào)整管的散熱裝置，散熱效率高、性能可靠?？刂坪诵牟捎脙?nèi)置12位A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的高性能單片機(jī)C8051F021,電路簡(jiǎn)潔、控制精度高、電流控制與測(cè)量分辨率達(dá)0.5mA。用帶背光點(diǎn)陣式LCD顯示器同時(shí)顯示設(shè)定電流和實(shí)測(cè)電流數(shù)據(jù)，直觀、方便。給出了多種測(cè)試條件下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)表明系統(tǒng)性能指標(biāo)

2、全面超越了題目的基本要求，除系統(tǒng)自測(cè)顯示電流誤差略大以外，其余發(fā)揮部分指標(biāo)也已滿足。另外，還增加了預(yù)置電流超限保護(hù)功能。詳細(xì)說明了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，給出了系統(tǒng)的硬件電路圖、元器件參數(shù)列表和軟件流程圖，并附有系統(tǒng)操作說明書。AbstratctThisdesignisconsistoftwomajorparts:Theself-madeconstantvoltagepowersupplyandthecontrolsystemwhichisconsistofsinglechipandLCDdisplay.Thevoltage-stabilizedsourcewhichistheallmachin

3、epowersupplyhas12Vand+5Vvoltage.WeUsethehigh-powerMOSFETasthecurrentregulationdevice,andusethemanganesecopperwireself-restraintasasampleresistance,andthesystemhasgoodregulativelinearityandstability.ThedesignUsesthepriceinexpensivecomputerCPUsinktotakethevoltage-stabilizedsourcemoduleandtheelectriccu

4、rrentregulationdeviceheatdissipating.ThecontrolsystemismadeupofhighperformancesinglechipC8051F021whichincludes12A/D&D/Aconverterinside.Theelectriccircuitissuccinctandthecontrolprecisionishigh,thecontrollingresolutionofcurrentisupto0.5mArate.Thesettingcurrentandtheactualcurrentdataareshowedbythelatti

5、cetypeLCDdisplayatthesametime.Manykindsoftestdataarepresentedunderthemanykindsoftestscondition.Thetestdataindicatesthatthesystemperformancehasachievedthedemandofdesigninanall-roundwaysatisfied.Inaddition,wehavesetaprotectingfunctionoftheultralimitsetupoftheelectriccurrent.ThispaperisalsopresentThesy

6、stemstructure,theworkprinciple,thesystemhardwarecircuitdiagram,thedeviceparameter,thesoftwareflowchart,andthesystemoperatingmanualindetail.一、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及方案論證11系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖整個(gè)系統(tǒng)由穩(wěn)壓電源、恒流控制、單片機(jī)、鍵盤、顯示器及輸出過壓保護(hù)電壓限制）等幾部分組成。各部分作用如下1）穩(wěn)壓電源：向整個(gè)系統(tǒng)提高電源，包括供運(yùn)放使用的12V、供單片機(jī)使用的+5V，其中恒流源主要功率部分）電壓也由+12V提供。2）恒流控制部分：是一受控電流源，由

7、單片機(jī)提供控制指令電壓，將12V電源轉(zhuǎn)換成恒定電流。3）單片機(jī)及鍵盤、顯示部分：接受操作指令，控制并檢測(cè)輸出電流。4）輸出過壓保護(hù)部分：由于題目要求輸出電壓不大于10V,當(dāng)負(fù)載阻抗過大是需要將輸出電壓限制在10V以內(nèi)。12各部分設(shè)計(jì)方案選擇1.2.1穩(wěn)壓電源部分可選擇的方案有線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源兩種，但考慮到輸出電流紋波要求很高，開關(guān)電源雖然效率很高但紋波較大，易對(duì)電流源部分造成干擾，影響整體性能指標(biāo)，本設(shè)計(jì)采用線性穩(wěn)壓電源。不論選用何種方案，最終都要輸出正、負(fù)12V和正5V的電壓的給系統(tǒng)供電。為了減小紋波電壓和紋波電流，我們選擇穩(wěn)流前先穩(wěn)壓。方案一：采用三端固定式的集成穩(wěn)壓器78XX系

8、列，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求。方案二：采用三端可調(diào)式的集成穩(wěn)壓器，一樣可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。方案三：采用三端固定集成穩(wěn)壓器78HXX和78XX系列混合設(shè)計(jì)。方案選擇：因?yàn)橄到y(tǒng)需要正、負(fù)12V和5V的電壓。正、負(fù)12V給運(yùn)放供電，+12V同時(shí)還作為電流源主電源，最大電流達(dá)2.5A，5V給單片機(jī)系統(tǒng)供電。采用方案三最簡(jiǎn)單，但目前手頭沒有78HXX穩(wěn)壓器。方案一和方案二的+12V電源均需擴(kuò)流，才能達(dá)到要求，方案二達(dá)到的穩(wěn)壓精度最高，但電路較復(fù)雜。方案一相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低、器件易購(gòu)，因此我們最后選擇方案一。恒流控制部分電流源的電流控制可采用大功率雙極型三極管或MOS場(chǎng)效應(yīng)管作為電流調(diào)整管。三極管價(jià)格較低，各種參數(shù)要

9、求的三極管都容易買到，但三極管VC較小時(shí)非線性大，放大性能不佳，大電流時(shí)飽和壓降較高、基極要求的驅(qū)動(dòng)電流較大。大功率MOS管的導(dǎo)通電阻很小、熱穩(wěn)定性好具有正溫度系數(shù)），且輸入阻抗高、飽和壓降低、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，因此，本設(shè)計(jì)中采用了拆機(jī)的音頻功率放大器專用大功率P溝道MOS管J118，參數(shù)：140V8A100W。單片機(jī)系統(tǒng)部分本部分對(duì)系統(tǒng)的性能影響很大，可供選擇的單片機(jī)種類很多，大致分為兩大類。一類是常規(guī)8051系列外加A/D,D/A轉(zhuǎn)換器，由于需外接A/D,D/A轉(zhuǎn)換器，電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且8位的A/D,D/A轉(zhuǎn)換器的電流分辨率步長(zhǎng)）只能達(dá)到基本要求，要達(dá)到發(fā)揮部分的步進(jìn)要求，A/D,D/A轉(zhuǎn)換器

10、至少要11位。另一類是與51系列兼容但內(nèi)置高分辨率A/D,D/A轉(zhuǎn)換器的新型單片機(jī)，由于A/D,D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)置，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠。經(jīng)多方面比較，我們選擇C8051F021單片機(jī)作為控制核心。C8051F021是美國(guó)CYGNAL公司推出的混合信號(hào)系統(tǒng)芯片，是高度集成的片上系統(tǒng)。它嵌入了一款高速、低功耗、高性能的8位微處理器，最突出的特點(diǎn)是高速指令處理能力。C8051F021采用CIP-51微控制器內(nèi)核，與MCS-51指令完全兼容。CIP-51采用流水線結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)的8051結(jié)構(gòu)相比，指令執(zhí)行速度有很大的提高。CIP-51在最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率25MHz工作時(shí)，其峰值速度可達(dá)25MIPS。C8

11、051F021除了具有標(biāo)準(zhǔn)8051的數(shù)字外設(shè)部件之外，內(nèi)部還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其他數(shù)字外設(shè)及功能部件。片內(nèi)集成了多通道12位和8位A/D轉(zhuǎn)換器以及一個(gè)雙12位D/A轉(zhuǎn)換器，兩個(gè)增強(qiáng)型UART串口，便于模擬量和數(shù)字量的采集、控制和通信傳輸。該單片機(jī)還集成有4KB內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM,有64K字節(jié)的可在系統(tǒng)編程的FLASH程序存儲(chǔ)器以及外部64KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口（可編程為復(fù)用方式和非復(fù)用方式、總線接口、電壓比較器、溫度傳感器等部件，比常規(guī)51單片機(jī)有更多的定時(shí)計(jì)數(shù)器、中斷、數(shù)字I/O接口。片內(nèi)還配置了標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口（IEEE1149.1。在上位機(jī)軟件的支持下，通過串行的JTA

12、C接口可直接對(duì)安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的單片機(jī)進(jìn)行非侵入式、不占用片內(nèi)資源、全速在線系統(tǒng)的調(diào)試，無需另配編程器及仿真器，是目前功能最強(qiáng)大、性能價(jià)格比最好的單片機(jī)之一C8051F021單片機(jī)內(nèi)置12位A/D,D/A轉(zhuǎn)換器，分辨率可以達(dá)到4096個(gè)等級(jí)，對(duì)于最大電流2000mA,其最小步進(jìn)可以達(dá)到0.5mA，完全可以達(dá)到題目發(fā)揮部分的步進(jìn)技術(shù)指標(biāo)要求。1.2.4數(shù)據(jù)顯示部分顯示器可供選擇的方案有LED數(shù)碼管、LCD液晶數(shù)碼管和點(diǎn)陣式LCD顯示屏三大類。其中，LED數(shù)碼管顯示清晰度高，視角大，電路結(jié)構(gòu)及控制簡(jiǎn)單，編程操作容易，但顯示信息少，無法顯示漢字和圖形曲線。LCD數(shù)碼管功耗低，但視角小，驅(qū)動(dòng)比LE

13、D顯示屏要麻煩一些，其余特性與LED數(shù)碼管基本相同。點(diǎn)陣式LCD顯示屏顯示的信息量大，自帶的顯示驅(qū)動(dòng)電路用并行口與單片機(jī)直接連接，可以顯示任意字符、圖形、曲線等。綜上所述，我們選擇了可顯示六行漢字的帶背光功能點(diǎn)陣式LCD顯示屏作為系統(tǒng)操作信息的輸出窗口。1.2.5鍵盤鍵盤設(shè)置方案有兩種，一種是按鍵復(fù)用方式，采用的按鍵數(shù)量較少，但操作相對(duì)較為麻煩；另一種是使用單功能鍵方式，這種方式按鍵數(shù)量較多，但操作方便、直觀。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用單功能鍵方案，為了使系統(tǒng)具有直接電流數(shù)據(jù)預(yù)置功能，設(shè)置數(shù)字鍵0-9，功能鍵有按步長(zhǎng)加、減，確認(rèn)、返回等。實(shí)際使用的鍵盤為自制的4x4矩陣掃描鍵盤。1.2.6輸出過壓保護(hù)題

14、目要求輸出電壓要小于等于10V,當(dāng)電流源負(fù)載阻抗過大時(shí)，輸出電壓將超過規(guī)定值，為此設(shè)置過壓保護(hù)電路。過壓保護(hù)最簡(jiǎn)單的方式就是在輸出端并聯(lián)一個(gè)10V的穩(wěn)壓管，但這種方案在電流源電流大、負(fù)載阻抗過高時(shí)，穩(wěn)壓管功耗很大例如：電流源2A,負(fù)載開路），實(shí)現(xiàn)有困難。另一種方案是當(dāng)輸出電壓達(dá)到10V時(shí)限制電流調(diào)整管的電流，將輸出電壓限制在10V以內(nèi)，這種方案功耗較小，散熱容易解決；在實(shí)際設(shè)計(jì)中我們選擇后一種方案。二、電流源硬件電路及工作原理2.1電流源硬件部分電流源主電路見圖2-1，圖中元器件參數(shù)見表2-1。電路包括穩(wěn)壓電源、穩(wěn)流電源、單片機(jī)電流控制及負(fù)載電流測(cè)量電路等。78127805R118V+5VC1

15、1XT-一TUR2J118220vBDC3C9R3C1C2C4C10C13R5ARLB!=C5ii亠C7TC8C12RsC67912-12VF：TL082雙運(yùn)放+1F-1R6A/DD/A（單片機(jī)內(nèi)置12位）RpRtsC14-12V圖2-12.2各部分工作原理及關(guān)鍵器件參數(shù)計(jì)算2.2.1穩(wěn)壓電源部分變壓器選擇：由電源變壓器降壓、雙全波整流電容濾波產(chǎn)生正負(fù)直流電壓VC1、VC5,要保證輸出電壓。3）穩(wěn)定在12V，整流濾波電壓VC1應(yīng)在18V左右，變壓器副邊電壓Vi=VC廣1.2M5V,實(shí)際選擇18V/1.8A的變壓器說明：有些器件需要的參數(shù)無法及時(shí)買到，只能用相近的參數(shù)替代，下同）。Vci=18x

16、1.2=22Vo濾波電容C1選擇：正電壓回路等效阻抗Re=22V-2.5A=9Q，要求濾波時(shí)間常數(shù)1=。嚴(yán)=30皿550mS，所以C1取4700|iF/35V分流電阻R1選?。?12V電流最大達(dá)2.5A左右包括單片機(jī)部分），LM7812最大電流只有1.5A，必須增加擴(kuò)流三極管，R1的大小決定LM7812與擴(kuò)流三極管的電流分配比例，為了保證穩(wěn)壓性能集成穩(wěn)壓塊的電流不宜過大，400mA左右為宜。因此，R選2Q/1W的金屬膜電阻。當(dāng)12V電流在300mA以下時(shí)，擴(kuò)流三極管基本截止，電流由集成穩(wěn)壓塊提供，當(dāng)電流超過400mA時(shí)，超過部分電流全部由擴(kuò)流三極管提供，擴(kuò)流三極管選TP42C。單片機(jī)+5V電源

17、：?jiǎn)纹瑱C(jī)的整機(jī)電流在500mA以內(nèi)，為簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，+5V電源直接由+12V經(jīng)LM7805穩(wěn)壓提供，因此+12V電源的功率比較大。-12V電源：-12V電源主要是向運(yùn)放供電，電流很小，用LM7912即可，對(duì)參數(shù)無特殊要求，也無須加散熱器。整個(gè)電源電路見圖2-2TP4.2C圖2-2穩(wěn)壓電源部分電路圖2.2.2穩(wěn)流控制與系統(tǒng)電流自測(cè)部分穩(wěn)流電路由MOS管J118、運(yùn)放F2及相關(guān)元器件構(gòu)成，電路如下圖2-3，電流控制部分等效電路見圖2-4。圖中Rs為電流源負(fù)載電流取樣電阻，采用溫度穩(wěn)定性好、能通過3A的錳銅絲繞制，阻值0.25QJ118為P溝道大功率MOS管，電路中作為電流調(diào)整管，由于采用漏極輸出結(jié)

18、構(gòu)共源極放大器），輸出阻抗高，等效電流源內(nèi)阻大，恒流特性好，加上由F2和J118構(gòu)成電流串聯(lián)負(fù)反饋放大器，使輸出阻抗更高，負(fù)載電流更加穩(wěn)定。+12VI圖2-3實(shí)際電流源電路電路的模擬輸入電壓是單片機(jī)D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，工作過程中，始終保持D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓與Rs兩端電壓成比例，因此改變D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓就可以調(diào)整Rs電流一輸出電流I。調(diào)試時(shí)將單片機(jī)指令電流定在2000mARL=2Q），調(diào)整Rp,使輸出負(fù)載電流達(dá)到2000mA即可。因此，Rp稱為負(fù)載電流校正電位器。系統(tǒng)電流自測(cè)電路：運(yùn)放F1是一同相比例器，將電流取樣電阻Rs兩端電壓放大到符合A/D轉(zhuǎn)換器的要求。A/D轉(zhuǎn)換器輸入電壓滿

19、量程為2.45V,而電流源最大負(fù)載電流為2000mA,因此，F(xiàn)1的電壓放大倍數(shù)為：?jiǎn)为?dú)調(diào)試時(shí)將負(fù)載電流I。調(diào)到2000mA，使圖2-3中D點(diǎn)電壓為2.45V；最終聯(lián)機(jī)校正時(shí)，將單片機(jī)的自測(cè)顯示電流調(diào)整到與指令電流取2000mA、Rl=2Q）相同即可。圖2-3中C11,C13均有降低電流紋波的作用，R4,C12可使放大器更加穩(wěn)定，A、B兩點(diǎn)為輸出端接線柱。運(yùn)放應(yīng)選擇失調(diào)電壓小、穩(wěn)定性好型號(hào)，實(shí)際制作中限于條件，只能采用通用雙運(yùn)放TL082，對(duì)電路的性能參數(shù)略有影響，基本上可以達(dá)到發(fā)揮部分的指標(biāo)要求。2.2.3輸出過電壓保護(hù)電路輸出過壓保護(hù)電路如圖2-5所示。+12V*R81KRv50k9015T

20、L431C14圖2-5輸出過壓保護(hù)電路電路核心器件是可編程集成穩(wěn)壓器TL431，圖2-5中G點(diǎn)接圖2-1中J118柵極9015的CE與MOS管GS并聯(lián)），A、B接輸出端。工作原理是：當(dāng)輸出端電壓Vab小于10V時(shí)，TL431陰極無電流，9015截止，電路正常工作J118不受影響）；當(dāng)輸出電壓VAB大于10V時(shí)，TL431和9015導(dǎo)通，使MOS管J118的Vgs絕對(duì)值減小，MOS管導(dǎo)通電流下降，從而起到限制輸出電壓的作用。2.2.4功率器件的散熱設(shè)計(jì)本系統(tǒng)功耗較大，例如：在輸出電流設(shè)定為2000mA、負(fù)載阻抗很小或短路的情況下，系統(tǒng)內(nèi)部的總功耗將達(dá)50W以上，如果系統(tǒng)散熱問題處理得不好，電路難

21、以穩(wěn)定、可靠工作，甚至大面積燒毀器件。如果采用自然散熱方式，則散熱器面積必須很大，勢(shì)必造成體積大、成本高，安裝困難。在設(shè)計(jì)、制作中，我們選用了體積不大、價(jià)格低廉的電腦CPU散熱器P4專用，帶風(fēng)扇，耗散功率60W以上），作為主散熱器，將功耗較大的擴(kuò)流三極管TP42、電流源調(diào)整管J118等主要功率器件安裝在主散熱器上，并涂抹導(dǎo)熱硅脂。從調(diào)試情況來看，此種處理方法非常成功，即使是在負(fù)載短路、2000mA電流的情況下，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，散熱器的溫度也只有65C左右，電路穩(wěn)定性很好。2.2.4單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路單片機(jī)硬件電路非常簡(jiǎn)潔，電路連接及參數(shù)見圖2-6,LCD顯示器接P0和P1J1234JTAGVCC0

22、1ADRR0987654321098765432109685?ALE”ALERDRDuWRP0.0WRP0.0100kC5104AIN0.0AIN0.1AIN0.2AIN0.3AIN0.4AIN0.5AIN0.6AIN0.7、CP0+CP0-CP1+CP1-一DAC0DA。1DRCFlNP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AIN0.0AIN0.1AIN0.2AIN0.3AIN0.4AIN0.5AIN0.6AIN0.7CP0+CP0CP1+；CP1-DAC0VREFIP0.0P0.1P0.2P0.3P0.

23、4P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4*15p16P1.725CP1-6rCp1+7!Cpo-8CP0+91011.ill12ll1314VREFIN151廠1617AIN0.018AIN0.119AIN0.220AIN0.321AIN0.422氣4AIN0.523A4AIN0.6AIN0.725*NiN20pFTMSTCKTDITDORSTCP1-CP1+CP0-CP0+AGNDAV+VREFAGNDAV+VREFDVREF0VREF1AIN0.0AIN0.1AIN0.2AIN0.3APP*PJ；RWppppl彳WAAAAAAAA2mA13m/A5/P6.50D1

24、DC8051F020C8051F021532AiN。DNN1N90643206407+522.1184C3C420pF.-_1PPPPPPP-一1PPPPPPPPPPPPC1100uFA14m/A6/P6.6A15m/A7/P6.7AD0/D0/P7.0AD1/D1/P7.1AD2/D2/P7.2AD3/D3/P7.3AD4/D4/P7.4AD5/D5/P7.5AD6/D6/P7.6AD7/D7/P7.7VDDGNDP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4ALE/P0.5RD/P0.6WR/P0.7AD0/D7/P3.0AD1/D1/P3.1AD2/D2/P3.2AD3/D3/P3.3VinU

25、275747T72TT7069786766656463T07po.1P0.2P0.2P0.3P0.3P0.4P0.4P0.5P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.6P0.6iP0.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7II62P0.0亙P0.160P0.259P0.358P0.457P0.556P0.655P0.754P3.053P3.152P3.231P3.3I+5+5VP3.6P3.7LM1117+VoutP2.0P2.1P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6IP2.7LP3.0P3.1P3.2P3.3P

26、3.4P3.5VCCC210uF圖2-6單片機(jī)硬件電路圖表2-1電流源電路元器件參數(shù)表調(diào)試時(shí)個(gè)別器件更換過，參數(shù)有出入）序號(hào)元器件編號(hào)參數(shù)備注1.BD3A/400V整流橋2.C14700UF/35電解電容3.C2,C4,C6,C140.33UF/100V薄膜電容4.C5470UF/35V電解電容5.C3,C7,C9470UF16V電解電容6.C7,C10,C80.1UF/100V薄膜電容7.C11,C121UF/100V薄膜電容8.C1410UF/25V電解電容9.C131000UF/16V電解電容10.R12Q/1W金屬膜電阻11.R2,R3,R6,R710KQ金屬膜電阻，1/4W12.R4

27、,R5,R81KQ金屬膜電阻,，1/4W13.Rs0.25Q錳銅絲，自制14.Rts5KQ精密電位器15.RP50KQ精密電位器16.RV50KQ精密電位器17.電源變壓器18V/1.8A實(shí)際使用是300W環(huán)變18.F-1,F-2TL082雙運(yùn)放三、軟件流程及按鍵設(shè)置本系統(tǒng)的運(yùn)行直接由單片機(jī)C8051F021控制，其軟件系統(tǒng)包括主程序、定時(shí)器中斷服務(wù)程序等，程序流程圖分別見圖3-1，圖3-2,圖3-3。3.1主程序流程圖：延時(shí)2s，進(jìn)入設(shè)定電流值界面*二有無按鍵按下?二一為數(shù)字鍵09?倖設(shè)定電流值+：為確認(rèn)鍵?：二電流設(shè)定二vN顯示出錯(cuò)界面延時(shí).清設(shè)定5s亠電流值顯示測(cè)量界面N為返回鍵？BCD

28、二進(jìn)制轉(zhuǎn)換、標(biāo)度轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換清設(shè)定電流值有無按為+、-鍵按下?、鍵？”|N*N對(duì)電流設(shè)定值進(jìn)行步進(jìn)加減并調(diào)整清設(shè)定V丄:二為返回鍵?：電流值圖3-1主程序流程圖2中斷服務(wù)子程序：圖3-2定時(shí)器1中斷服務(wù)子程序圖3-3定時(shí)器2中斷服務(wù)子程序3.3按鍵設(shè)置及系統(tǒng)操作說明3.3.1按鍵布局及功能定義系統(tǒng)共設(shè)計(jì)16個(gè)按鍵，為4x4矩陣掃描鍵盤，實(shí)際使用14個(gè)健，預(yù)留了2個(gè)按鍵，鍵盤布局見圖3-4。各按鍵定義如下:數(shù)字鍵09：用于直接輸入電流值，單位mA。確定鍵：設(shè)定完電流值后按確定鍵，電路立即將輸出電流調(diào)整到新的設(shè)定值。返回鍵：返回上一級(jí)菜單，等待新的輸入電流數(shù)據(jù)，此時(shí)輸出電流維持不變。“+/-”

29、鍵：實(shí)現(xiàn)步進(jìn)1mA的“增”或“減”，3.3.2系統(tǒng)操作說明書打開電源開關(guān)后，液晶顯示屏首先顯示開機(jī)界面圖3-5），然后自動(dòng)進(jìn)入設(shè)定界面圖36）。這時(shí)可通過鍵盤輸入欲設(shè)定的電流值。如果設(shè)定的電流值超過2047mA，將顯示輸入數(shù)據(jù)無效，如圖3-7,2秒后返回設(shè)定界面；如果輸入值小于等于2047mA，則進(jìn)入圖3-8正常工作界面，此時(shí)系統(tǒng)將輸出設(shè)定的電流值。四、測(cè)試結(jié)果及數(shù)據(jù)分析4.1測(cè)試數(shù)據(jù)記錄實(shí)際測(cè)試時(shí)測(cè)試了不同負(fù)載阻抗、不同設(shè)定電流條件下的負(fù)載實(shí)際電流并記錄了相應(yīng)的系統(tǒng)自測(cè)電流，測(cè)試了幾種情況下的紋波電壓，列表如下：表6-1電流測(cè)試：電阻&=10電流設(shè)定值/mA系統(tǒng)自測(cè)顯示值/mA萬用表實(shí)測(cè)值/mA10129202320505550100108101200214201500517502100010221002150015301501200020001999注：系統(tǒng)自測(cè)顯示值即經(jīng)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換、在LCD顯示