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| 數控直流電流源的設計與實(shí)現(1) |
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在電子設備中經(jīng)常用到穩定性好、精度高、輸出可預置的直流電流源。本文設計的數控直流電流源能夠很好地降低因元器件老化、溫漂等原因造成的輸出誤差，輸出電流在20mA～2000mA可調，輸出電流可預置、具有“+”、“-”步進(jìn)調整、輸出電流信號可直接顯示和語(yǔ)音提示等功能。硬件電路采用凌陽(yáng)單片機SPCE061A為控制核心，利用閉環(huán)控制原理，加上反饋電路，使整個(gè)電路構成一個(gè)閉環(huán)，在軟件方面主要利用PID算法來(lái)實(shí)現對輸出電流的****控制。該系統******性高、體積小、操作簡(jiǎn)單方便、人機界面友好。
系統硬件實(shí)現方案 本設計采用單片機作為主要控制部件，通過(guò)鍵盤(pán)預置輸出電流值并采用液晶模塊實(shí)時(shí)顯示。整個(gè)系統硬件部分由微控制器、電壓-電流轉換、鍵盤(pán)、顯示、直流穩壓電源和語(yǔ)音提示等模塊組成。 微控制器是整個(gè)系統的核心，負責整個(gè)系統的運作。為了實(shí)現簡(jiǎn)化硬件電路、系統性能穩定******，便于實(shí)現語(yǔ)音播報、鍵盤(pán)設置和信息的實(shí)時(shí)顯示等功能的協(xié)調，通過(guò)多種方案論證后，微控制器選用凌陽(yáng)公司的SPCE061A，該單片機內部集成有ADC、DAC、PLL、AGC、DTMF、LCD-Driver等電路(與IC型號有關(guān))。它采用精簡(jiǎn)指令集(RISC)，指令周期均以CPU時(shí)鐘數為單位。另外，它還兼有DSP功能，內置16位硬件乘法器和加法器，并配備有DSP擁有的特殊指令，大大加速了各種算法的運行速度。同時(shí)可以在Windows環(huán)境下使用凌陽(yáng)單片機應用開(kāi)發(fā)工具，該工具支持標準C語(yǔ)言和凌陽(yáng)單片機匯編語(yǔ)言，集匯編、編程、仿真等功能于一體，大大加快了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程。用該單片機作為控制器比較合適，在硬件電路簡(jiǎn)單的前提下，容易實(shí)現A/D和D/A轉換、語(yǔ)音提示、PID運算等功能。 顯示模塊主要實(shí)現的功能是顯示設置的電流輸出值和其它人機交互信息。本部分可以采用七段數碼LED顯示器，顯示數字、簡(jiǎn)單字母和小數點(diǎn)等信息，但由于其顯示信息單一，人機交互不友好，本文采用字符型液晶顯示屏LCDSMC1602A模塊。該模塊具有輕薄短小、低壓微功耗、體積小、無(wú)輻射、平面直角顯示及影像穩定不閃爍等優(yōu)點(diǎn)，且可視面積大、面效果好、分辨率高、抗干擾能力強，適合用于顯示字母、數字、符號等信息，而且不需要擴展過(guò)多外圍電路，可由單片機直接進(jìn)行控制輸出顯示。 |
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