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基于单片机的数控直流电流源的研制(二)

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4 软件系统设计

软件部分是实现系统功能的核心,软件的设计要兼顾功能的实现,同时也要考虑操作的方便性,体现人性化操作,要提示尽量详细的信息,并要有适当的保护功能,如规定输出电流最大2 000 mA,则键盘输入的数字量不要超过2 000 mA,以免过载烧掉功率管等,软件部分由以下几个大的模块组成.

主程序要完成中断系统.定时器.用户单元的初始化工作,其主要任务是进行键盘扫描和完成显示.其具体流程如图6所示.定时器中断程序的任务是完成A/D 的采样(采样频率),同时完成闪烁等功能,中断程序流程如图7所示.

 

 

5 系统测试

由表1 测试结果可看出,本系统达到了以下两项指标:

(1)输出电流范围:20~2 000 mA,并且线性良好.

(2)可设置并显示输出电流给定值,输出电流与给定值偏差的绝对值不大于给定值的2%+1 mA;

 

 

由表2 测试结果可看出,本系统达到了下面的指标:具有“+”.“-”步进调整功能,步进≤2 mA; [p]

 

 

由表3 测试结果可看出,本系统达到以下的指标:改变负载电阻,输出电压在10 V 以内变化时,输出电流变化的绝对值不大于输出电流值的2%+1 mA;由表4测试可看出,本系统达到了以下的指标:纹波电流≤1 mA.

 

 

通过表1~表4可知,该系统各项指标都达到了预定的要求,并且在软件管理上本系统实现了人性化.智能化管理,具体如下:键盘输入均有短音提示,数据采用移位输入,符合人们操作习惯;输入数据时,处于闪烁状态,可以用退格键取消刚输入的数据,按下“确认”键后,数据输出,同时停止闪烁;数据输入最多4位,输入第5位后,会有长音提示,提醒操作人员;按下“确认”键时,如果输入数据超过20~2 000 mA(系统指标规定),会有长音提示,提醒操作人员,同时数据无效(不会输出).

当+1,-1操作时,当数据超过20~2 000 mA,同样会有长音提示,以提示操作人员,此时数据无效(不会输出).

6 结论

系统输出实际测试结果表明,本系统输出电流稳定,不随负载和环境温度变化,输出电流误差范围±5 mA,输出电流可在20~2 000 mA 范围内任意设定.

经测试,本系统稳定性好.精度较高.操作简单.人机界面友好.在科学研究和设备生产中,能够广泛应用到这种可靠性高.操作简单的数控电流源,不仅能够提高设备的性能,同时能够缩短研发周期,本系统具有较高实用性.

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