基于单片机的数控直流电流源的研制（二）

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;

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.