【文章內(nèi)容簡介】 10mV， R3 為 歐時電路恒流為 1A，改變 VREF 可改變恒流值，VREF 可用電位調(diào)節(jié)輸入或用 DAC 芯片由 MCU 控制輸入，采用電位器可手動調(diào)節(jié)輸出電流。如采用 DAC 輸入可實現(xiàn)數(shù)控恒流電子負載。 恒阻：在定電阻工作模式時，電子負載所流入的負載電流依據(jù)所設定負 載電阻和輸入電壓的大小而定，此時負載電流與輸入電壓呈正比例，比值即是所設定的負載電阻，即負載電阻保持設定值不變。恒阻功能，在有些數(shù)控電子負載中并不設計專用電路，而是在恒流電路的基礎上通過 MCU 檢測到的輸入電壓來計算電流，達到恒阻功能的目的，比如要恒定電阻為 10 歐時， MCU 檢測到輸入電壓為 20V，那么會控制輸出電流為 2A，但這種方法響應較慢，只適用于輸入變化較慢，且要求不高的場合。專業(yè)的恒阻電子負載都是由硬件實現(xiàn)的。 （ 3） 采樣模塊的設計 采樣的目的是為了獲得實際端電壓、端電流的數(shù)據(jù)，用于返回單 片機處理后進行顯示。因此，采樣點的選取就成為了設計的重點。根據(jù)分析，選取了串聯(lián)電阻之間如圖作為輸出端電壓的采樣點，選取了采樣電阻的端電壓作為輸出端電流的采樣點。本設計選用了 ADS1115 作為 A/D 采樣。采樣之后的數(shù)據(jù)需要進行處理之后才會得到所求得的數(shù)據(jù)。 （ 4） 液晶顯示模塊設計 本系統(tǒng)采用 12864 液晶顯示屏，通過單片機 STM32 處理采樣的信號，將數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶顯示。鍵盤輸入的設定值也通過液晶顯示。是整個系統(tǒng)變得簡潔。 、軟件設計 為了方便編寫和調(diào)試，我們采用了模塊化的編程方法，整個程序分為若 干子程序： （ 1）液晶顯示子程序 :顯示當前模式（恒壓或恒流），設定輸出值及實際端電壓電流。 （ 2）鍵盤處理子程序：模式切換，輸出值的設定及步進。 （ 3）數(shù)據(jù)處理子程序：根據(jù)設定值換算出調(diào)整值，寫入 D/A 的值，根據(jù) A/D 采樣的數(shù)據(jù)換算出實際端電壓電流值。 （ 4）將調(diào)整值送入 D/A。 （ 5）進行 A/D 采樣。 （ 6）過載報警程序：當電壓或電流值超過設定值時，會自動發(fā)出命令斷開電路。 流程圖見附錄三。 程序設計 部分源程序見附錄四 測試結果 、測試數(shù)據(jù) 通過測試數(shù)據(jù)得出下面的圖 圖 6 為恒壓模式 圖 7 為恒流模式 圖 8 為恒阻模式 8 圖 6 恒壓 圖 7 恒流 圖 8 恒阻 數(shù)據(jù)仿真 恒流模式（如圖 5） U/V I/A I/A U/V 0 U/V 0 0 9 圖 5 恒流模式仿真 恒壓模式（如圖 6） 圖 6 恒壓模式仿真 測試結果分析 在 時輸入設定電流 ，大約經(jīng)過 電流恒定為 。 在 時設定輸入電流 2A，大約經(jīng)過 電流恒定為 2A。 在 0s 時輸入設定電壓 1V，大約經(jīng)過 電壓恒定為 1V。 在 時設定輸入電流 20V，大約經(jīng)過 電壓恒定為 20V。 由數(shù)據(jù)我們可以得知：恒壓模式時，電壓的相對誤差小于 %，調(diào)節(jié)時間小于 ；恒流模式時，電流的相對誤差小于 % ，調(diào)節(jié)時間小于 ；恒阻模式時，電壓的相對誤差小于 %，調(diào)節(jié)時間小于 ；都基本滿足要求的發(fā)揮部分。 本次的設計完成了三種工作模式的負載設計，恒流模式，恒壓模式，恒阻模式。本系統(tǒng)的最高電壓可以調(diào)節(jié)到 25V，電流最大到 ，精度都很大程度上高于基本要求，滿足發(fā)揮部分的要求。 總結 本次設計的以 STM32 為控制核心的電子負載，能夠直接檢測被測電源的電流值、電壓值，負載參數(shù)可以設定，且各個數(shù)據(jù)均能通過 12864 液晶顯示。 此電子負載的可以穩(wěn)定電壓，電流和電子負載，能很好的替代 傳統(tǒng)的測試方法中一般采用的電阻、滑線變阻器、電阻箱等，更簡單、更快捷、更可靠地對電源、蓄電池等 10 電子設備進行輸出特性的測試。 此次設計的電子負載，從最開始的資料搜集，到電路的設計；從最開始的元件選型，到電路板的焊接，再到現(xiàn)在的實物的整體調(diào)試……每一步我們都認真的對待， 在實驗的過程中也出現(xiàn)了許多問題，由于時間的倉促以及實驗條件與自身能力所限，還有方案的選擇失誤，使我們走了很多彎路，浪費了很多時間，不過我們從中學到很多知識，很多經(jīng)驗。這是此次設計中最寶貴的。 11 附錄一 12P1 Header 212P2 Header 212P3 Header 212P4 Header 22+3+7466*2 OP07Q1 NMOS2R6 Res11KR8 Res21KR10Res21KR9 Res21KR11Res21KR12Res21K R13Res21KR14Res21K R15Res21K1122*7 接線端子1122*8 接線端子2+3+7466*1 OP07R1 Res21KR4 Res21KControlR5 Res21K+12V+12V+12V+12V+12V12V12V12V12VIV0V1R2 Res21KII12+3+7466*3 OP07R3 Res21KV0V002+3+7466*4 OP07R7 Res21KV1V11I1 V00V1112345P5 Header 512V1122*5 接線端子Vcc1Gnd2OUT4GND3P05P16P27P38*6 AD/DA+5VControlV00V1112P6 Header 2+5V12P7 Header 2HI1 12 附錄二 13 附錄三 主要程序如下 主函數(shù) main .c include include maze .h int main(void) { Init ()。 While (1) { key_get=key_scan()。 if(key_check) { if(key_checkamp。amp。(key_get==39。D39。)) { menu_display()。 key_get=0。 key_check=0。 } witch(key_get) { case 39。A39。:MODE=dianliu。break。//02A case 39。B39。:MODE=dianya。break。//020V case 39。C39。:MODE=dianzu。break。//01K case 39。39。:re_set=1。break。 case 39。*39。:MODE_store=MODE。MODE=guozai。break。 default:break。 } if(key_checkamp。amp。((key_get==39。A39。)||(key_get==39。B39。)||(key_get==39。C39。)||(key_get==39。39。)||(key_get==39。*39。))) { key_check=0。 display(MODE)。 } } } } int fputc(int ch,FILE *f) { USART_SendData(USART2, (u8)ch)。 14 while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC) ==RESET)。 return ch。 } /*************結束 ***************/ 驅(qū)動源程序： include include maze .h 液晶顯示 void display(s8 key) { s8 key_input。 s8 add_v=0x8a。 s8 re_show=1,guozai_reshow=1。 s32 I_preset=0,U_preset=0,R_preset=0,over_I_present=0,over_U_present=0。 switch(key) { case 39。A39。://電流 send_(LCD12864_CLEAR)。 if((SET_I==0)||(re_set==1)) { ata_show=0。 re_set=0。 while(1) { if(re_show) { print(0,0,請輸入初始化電流 )。 print(2,6,mA)。 print(3,3, 鍵確定 )。 } key_input=key_scan()。 if(key_checkamp。amp。((key_input39。039。)=0)amp。amp。((key_input39。039。)=9)) { re_show=0。 key_check=0。 send_(add_v)。 add_v++。 send_data(key_input)。 I_preset=I_preset*10+key_input39。039。 if(I_preset2500){ send_(LCD12864_CLEAR)。 print(1,2,Input Error)。 15 print(2,1,請重新輸入！ )。 re_show=1。 I_preset=0。 Delayms(200)。 send_(LCD12864_CLEAR)。 add_v=0x8a。 send_(add_v)。 continue。 } } if(key_checkamp。amp。(k