【正文】 軟件流程圖：否是否是開始|給定電流－實(shí)測電流|≧%給定電流實(shí)測電流補(bǔ)償值＝補(bǔ)償值＋1D/A輸出＝給定電流＋補(bǔ)償值＋D0返回補(bǔ)償值＝補(bǔ)償值－1補(bǔ)償值＝0圖17 精度補(bǔ)償和低端補(bǔ)償程序框圖注：圖中D0即低端補(bǔ)償值3．具有負(fù)載短路、開路提示和負(fù)載電阻計算功能AD7705的二通道是對可變負(fù)載電阻兩端的電壓采樣，目的是測出了負(fù)載兩端的電壓值VRL，輸出的電流又是已知的I，從而可以測得負(fù)載電阻的當(dāng)前值。五、誤差分析① 由于選擇A/D與D/A轉(zhuǎn)換器精度高過指標(biāo)要求的精度2倍以上，測量器件采用高精度儀用放大器，所以可以保證設(shè)定值和測量值的精度要求；② 采取抑制高增益電路振蕩的有效措施和使用高質(zhì)量穩(wěn)壓電源供電等措施，使得輸出電流的諧波大大低于設(shè)計要求；③ 為彌補(bǔ)負(fù)反饋增益偏低負(fù)載調(diào)整率不夠的不足，采用了雙閉環(huán)控制手段，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)流精度。（2）示波器采用TDS1002，兩通道數(shù)字存儲示波器，最大帶寬60MHz，1GS/s。 3．觸摸屏的程序設(shè)計 觸摸屏的主程序流程圖如圖10所示。① 每次對芯片發(fā)數(shù)據(jù)的時候，都要首先對通訊寄存器寫數(shù)據(jù)，否則一切指令無效；② 對于選中芯片，可以有兩種方法：；，使芯片復(fù)位一次。設(shè)置測量上述兩個測點(diǎn)的電壓，可以直接得到負(fù)載電流并通過計算得到負(fù)載電壓以及負(fù)載的直流電阻阻值。與R2并聯(lián)的電容器C9起加速反饋的作用，與運(yùn)放反饋電阻并聯(lián)的電容器C10起濾波作用，二極管D1起電壓鉗位作用，用以保護(hù)運(yùn)算放大器；功率放大單元由2和Q3及其配套阻容器件組成，為滿足最大輸出容量（10V，2000mA）的要求，選取最嚴(yán)重工況（負(fù)載端短路且輸出2000mA）計算Q3的功率損耗：（10＋5）V2A＝30W式中，5V是考慮電流源輸出10V電壓，輸出2A電流時，為Q3留出的ce極間電壓。芯片的電源供電越穩(wěn)定，紋波越小，其性能越好，采樣值越穩(wěn)定。其優(yōu)點(diǎn)是：① 可以進(jìn)行預(yù)穩(wěn)壓，以提高輸出電流對輸入交流電源電壓變化的穩(wěn)定度；② 為壓控電流源電路提供具有穩(wěn)壓特性且很小紋波的高質(zhì)量的工作電源，以有效降低輸出電流紋波系數(shù)；③ 可以根據(jù)輸出電壓要求合理整定壓控電流源電路的工作電壓，在LM317和末級功率三極管間分散負(fù)擔(dān)并合理分配功率損耗，方便散熱；其電路原理圖如圖3所示。7．電源設(shè)計了兩套直流穩(wěn)壓電源，一套為單片機(jī)及其外設(shè)提供工作電源，另一套為大功率三極管及其電流源負(fù)載提供電源，兩套電源分開，可以提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。特點(diǎn)：使用容易、性能穩(wěn)定可靠。由于其精度比ICL7135高，所以此處采用AD7705。4．A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)題目要求，系統(tǒng)應(yīng)能測量顯示實(shí)際輸出電流的范圍及精度指標(biāo)是：范圍20～2000mA，％＋1mA。常見的單片機(jī)有8051系列的單片機(jī)、8096系列的單片機(jī)、SPCE061A的凌陽單片機(jī)。該電流源具有設(shè)定準(zhǔn)確、輸出電流穩(wěn)定、可調(diào)范圍全程線性等特點(diǎn)。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因此過強(qiáng)的加微分調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)抗干擾不利。積分調(diào)節(jié)作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。增量計算法就是相對于標(biāo)準(zhǔn)算法的相鄰兩次運(yùn)算之差，得到的結(jié)果是增量，也就是說在上一次的控制量的基礎(chǔ)上需要增加的控制量。因此采用10倍電壓放大。數(shù)碼顯示電路外接三位數(shù)碼管，通過三極管控制LED片選。并語音播報變化的整數(shù)值溫度。另外，比較方便的是該芯片內(nèi)置在線仿真、編程接口，可以方便實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試，這大大加快了系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試。在0—100攝氏度時。 SPCE061A單片機(jī)概述　　SPCE061A是繼m’nSP系列產(chǎn)品SPCE500A等之后凌陽科技推出的又一個16位結(jié)構(gòu)的微控制器。 方案二:使用LCD1602液晶顯示 液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)。顯示的電壓值便是輸出的電壓大小。本方案采用LCD1602，它具有兩行顯示，每行顯示16個字符，采用單+5V供電，外圍電路簡單，價格便宜，具有很高的性價比。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電壓的大小控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。 ，控制比較靈活，只需修改控制算法，而不必改動硬件線路。 本論文的主要設(shè)計思想 目前，市場上各種直流電源的基本環(huán)節(jié)大致相同，都包括交流電源、交流變壓器、整流電路、濾波穩(wěn)壓電路等[3]。所以，設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的直流穩(wěn)壓電源，才能滿足各種電子線路的要求。通過通過通過通過數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電壓鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電壓鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電壓鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電壓，輸出電壓范圍為輸出電壓范圍為輸出電壓范圍為輸出電壓范圍為0000————，最大電流為最大電流為最大電流為最大電流為303030300000mA，并可由液晶屏并可由液晶屏并可由液晶屏并可由液晶屏LCD1602顯顯顯顯示實(shí)際輸出電壓值示實(shí)際輸出電壓值示實(shí)際輸出電壓值示實(shí)際輸出電壓值。在方案 4 中采用AT89C51單片機(jī)完成整個數(shù)控部分的功能，同時,AT89C51作為一個智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。利用單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過 D /A 轉(zhuǎn)換器( DA0830)輸出模擬量，再經(jīng)開關(guān)電源控制電路，使得輸出電壓達(dá)到穩(wěn)壓的目的。12 V、177。15 V并能可調(diào)輸出 0~ 30 V電壓，見圖 1所示。單片機(jī)系統(tǒng)還兼顧對恒壓源進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，輸出電壓經(jīng)過電流 /電壓轉(zhuǎn)變后,通過 A /D轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)時把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)量,經(jīng)單片機(jī)分析處理，經(jīng)過數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構(gòu)成穩(wěn)定的壓控電壓源。 圖 5 方案 5數(shù)控模塊　　( 3)控制模塊　　在該系統(tǒng)中，采用具有 D /A轉(zhuǎn)換功能的 PWM 調(diào)節(jié)電路、斬波電路、闊流器和可調(diào)穩(wěn)壓管 ( LM317)去控制輸出參考電壓，在利用 A /D轉(zhuǎn)換采樣，使輸出更準(zhǔn)確，且紋波小，電流亦可擴(kuò)展，容易保護(hù)電路。本本本本設(shè)計設(shè)計設(shè)計設(shè)計由單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號由單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號由單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號由單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過經(jīng)過經(jīng)過經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器（（（（DAC0832））））輸出模擬量輸出模擬量輸出模擬量輸出模擬量，再經(jīng)過運(yùn)算放大器再經(jīng)過運(yùn)算放大器再經(jīng)過運(yùn)算放大器再經(jīng)過運(yùn)算放大器LM324隔離放大隔離放大隔離放大隔離放大,最后輸出各種設(shè)備所需要的電壓最后輸出各種設(shè)備所需要的電壓最后輸出各種設(shè)備所需要的電壓最后輸出各種設(shè)備所需要的電壓。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，系統(tǒng)的一些電力電子理論基礎(chǔ)在那期間剛剛建立。本設(shè)計將單片機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用于直流穩(wěn)壓電源的方法和原理，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓電源的數(shù)控調(diào)節(jié)。 3. 提高控制系統(tǒng)的可靠性，更容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對不同的系統(tǒng)(或不同型號的產(chǎn)品)，采用相同的控制板，而只需對軟件控制部分做一些調(diào)整便可。 比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案一采用中、小規(guī)模器件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內(nèi)部接口信號繁瑣，中間相互關(guān)聯(lián)多，抗干擾能力差。而數(shù)碼管雖然便宜，但顯示單調(diào)。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電壓的大小控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。本方案采用LCD1602，它具有兩行顯示，每行顯示16個字符，采用單+5V供電，外圍電路簡單，價格便宜，具有很高的性價比。目前有兩種封裝形式：84引腳的PLCC84封裝和80引腳的LQFP80貼片封裝。鉑熱電阻與溫度關(guān)系是，Rt = R0(1+At+Bt*t)。二、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計　電路方框圖及說明 語音播放：語音播放水溫設(shè)置溫度，并播報整數(shù)溫度變化。數(shù)據(jù)采樣：將電壓信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后，換算成溫度值，用于播報和顯示。音頻輸出電路通過SPY0030功率放大器，驅(qū)動喇叭?；緷M足SPCE061A數(shù)模轉(zhuǎn)換。 　　公式：Pout(t1) = Kp*(e(t) – e(t1) + Ki e(t) + Kd(e(t) –2*e(t1) + e(t2))。因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一常值。此外，微分反應(yīng)的是變化率，而當(dāng)輸入沒有變化時，微分作用輸出為微分作用不能單獨(dú)使用，需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結(jié)合，組成PD或PID控制器。本設(shè)計由兩大模塊組成：① 大功率壓控電流源模塊；② 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)模塊。臺灣凌陽科技股份有限公司生產(chǎn)的凌陽單片機(jī)具有集成度高、易于擴(kuò)展，中斷處理能力較強(qiáng)，指令系統(tǒng)很高效等特點(diǎn)，且本組成員均能夠熟練使用，故本設(shè)計選擇凌陽SPCE061A型16位單片機(jī)。因此可知，A/D的精度至少要在12位以上，但由于只是用于測量顯示，因而測量速度要求不高；又因?yàn)闇y量對象為直流信號，故也沒有雙極性測量的要求。5．D/A轉(zhuǎn)換器