基于单片机的数控电流源设计

本文采用Protel 99 SE软件设计系统进行PCB板的设计，Mp lab进行系统仿真

4数控电流源的单片机程序实现

本文所采用的PIC16F877A单片机是MICROCHIP公司开发的新产品，具有FLASH编程的功能，可以直接在单片机上进行如暂停CPU执行，观察寄存器内容等操作，是目前应用最广泛的一种PIC单片机。

单片机程序所要实现的功能是：独立键盘对PIC16F877A单片机输入数据，PIC16F877A单片机对获得的数据进行处理，并送到10位数模转换器TLC5615，实现对电流的控制。

在这里采用的是C语言编程，其优点是编写代码效率高、软件调试直观、维护升级方便、代码的重复利用率高、便于跨平台的代码移植等。主程序流程图如图2所示。

5 系统测试

本设计要求输出电流范围为0.2A-1A，恒流源模块采样电阻两端电压为200mV-2000mV，由电压值可以推算出数模转换模块的参考电压|Vref|至少为2V（Vref0）。本设计的Vref=-2.15V，输出端模拟电压范围为（0-12）V，所以输出电流为0.2A-1A。设计要求在0.2A-1A内任意预值，本设计通过键盘输入电流值送单片机，单片机根据输入的键值，将模拟量转换为数字量送给数模转换电路，然后输出模拟量。部分电流值及其对应的理论和实际的数字量如表1所列。其中对应理论码值为输入电流对应数模转换所需要的码值，实际码值为单片机根据输入电流值处理后送到数模转换器的码值。

表1所列的测试结果表明，本设计输出的最大误差为当输入电流为32mA时，输出电流为33mA，误差为1mA。而题目中发挥部分要求输出电流变化的绝对值≤输出电流的0.1%+1mA，即1.032，所以本设计测量出来的误差值达到了设计要求规定的误差值。

6 结论

本文所设计的数控电流源采用PID算法实现了量程可选、输出可调、步进精确、纹波电流极小的功能，而且可将输出电流预置值、实测值在LED上同时显示。人机接口采用独立键盘及LED显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。其具有控制灵活，系统升级方便，控制系统的可靠性提高，易于标准化，系统维护方便、一致性好、成本低，生产制造方便等优点。