基于AVR单片机的多功能电源设计

3 软件设计

软件的结构图如图4所示，基于Martin Thomas的Butterfly演示版代码的GCC接口设计。CPU的工作频率设定为8 MHz，因为在程序中要用到浮点运算，但在电源设计中不需要，所以省电模式都未使用。AT-mega169的ADC在每一次转换时都会发出中断请求，电流保护的优先级高于其他进程，ADC的取样来自8次输入的平均值，以消除毛刺，不至于触发错误的过流保护。ADC的一些匹配的常量值在测量电路的参数后再在软件中设置。

4 校 准

因为要作为测试用的信号源使用，所以电源在使用之前必须校准。校准包括两部分，硬件校准和软件设置，在这个过程中，需要对Butterfly的程序进行改写和重新编译。

断开Butterfly与电源电路的连接，正确连接电源电路后，给电路上电，测量电压VPLUS(12 V)，VMINUS(-5 V)，VCC(3．3 V)，VREF(1．28 V)和VM256(-2．56 V)，这些值应该接近括号中的值，不必与之完全一致。然后，调节微调电阻R19调整电压VREF到1．28 V。调整后，断电连接Butterfly和电路中的其他部分，然后上电。

因为要与硬件一起进行设置，所以在软件中的相关文件中设置一个初始值，以便于后面的校准，在文件DAC．h中：

编译代码并写入Butteterfly后，输出的电压通过菜单设置为零，通过调节微调电阻R20输出电压调节为零。校零完成。

为了计算V2CODECONST(VOUT=1 V)时的值，在Butterfly的菜单上输入一个VSET电压，如4 V，然后测量VOUT并且计算出实际的常量：

输出电路置为开路(此时的电流输出应为0)，此时电源的显示值记为I0DISP，使用如下公式：

计算CURCODEOFFSET。

下一步，按照新的常量值给Butterfly重新编程，为了计算CODE2CURCONST的值，设置一个预设电压值VSET，比如5 V，并且连接一个已知的准确电阻RLOAD大约在47 Ω左右(电流在100 mA左右)，记下此时LCD上电流的显示值IDISP，用下面的公式计算：

然后在ADC．H中修改此常量值并且重新编译程序，校准完成。

该电源同其他高级电源一样，具有短路保护和过载保护功能，而且在显示器显示电压电流、功耗，能够精确地模拟主电源，用来测试目标系统在各种不同电源故障下的性能，比如电压下降、电压周期下降、电源线上的干扰等。

5 结 语

由于AVR Butterfly提供了丰富的外部接口，使得设计控制电路的过程非常简单，而且在这个设计中，只使用了有限的几个接口，还有一些接口可以用来扩展该电源的功能，例如，使用RS 232串行接口，把智能电源与PC机连接，在PC机上就能够实时反映电源的工作状态。