全国电子设计大赛：数控直流电流源设计与实现

"全国电子设计大赛数控直流电流源" 全国电子设计大赛中的一项任务是设计和制作数控直流电流源，该设备需要接入200至240V的交流电，输出直流电压不超过10V。设计的基本要求包括： 1. 输出电流范围应从200mA到2000mA，可设定并显示输出电流值，且输出电流与设定值的偏差不超过设定值的1%加10mA。 2. 设备应具备正负步进调整功能，每次调整步进不超过10mA。 3. 当负载电阻改变导致输出电压在10V范围内变化时，输出电流的变化应控制在输出电流值的1%加10mA以内。 4. 纹波电流的最大允许值为2mA。 5. 电源需自主设计。 发挥部分的要求更为严格： 1. 输出电流范围扩大至20mA至2000mA，步进精度提升至1mA。 2. 需设计一个装置来测量并显示输出电流的设定值和实际值，测量误差不超过测量值的0.1%加3个字。 3. 改变负载电阻时，输出电流的变化幅度需减小到输出电流值的0.1%加1mA。 4. 纹波电流的目标值降低到0.2mA。 5. 其他可能的创新点。 评分标准根据完成的基本要求和发挥部分的不同项目进行，总分为100分，其中设计与总结报告和实际完成情况各占50分。发挥部分的每个项目都有相应的分数，如完成第(1)项得4分，完成第(2)项得20分等。 在实施过程中，设计者需要提供输出电流和电压的测量端子，可以使用高精度电流表或通过测量采样电阻上的电压来计算电流。纹波电流可以通过测量输出纹波电压并转换为纹波电流来进行评估。 该系统基于AT89S52单片机进行控制，通过键盘设置输出电流，最小步进可达1mA，并能用数码管同时或交替显示设定值和实际输出值。模拟量由D/A转换器（如AD7543）生成，然后通过运算放大器进行隔离和放大，实现精确的直流恒流源。 这个项目不仅考验参赛者的硬件设计能力，还涉及到软件编程、信号处理和精密测量技术，对参赛团队的综合技能有较高要求。