基于单片机的精密数控直流电流源设计详解

本文档详细介绍了基于单片机的数控直流电流源的设计项目。该电流源的主要任务是将输入的交流200~240V，50Hz转化为一个可调的直流电流，输出范围要求在200mA至2000mA之间。设计的关键特性包括： 1. **基本要求**： - 输出电流精度：电流偏差绝对值不超过给定值的1%加10mA，提供正向和反向的10mA步进调整功能。 - **负载调节响应**：当负载电阻变化，输出电流变化不大于输出电流值的1%加10mA。 - **纹波电流**：限制在2mA以内，以确保输出电流的稳定性。 2. **发挥部分**： - 提升了电流范围至20mA至2000mA，步进精度提升至1mA。 - 设计了一套测量系统，能够同时或交替显示电流的给定值和实际测量值，测量误差要求为测量值的0.1%加3个字。 - 对负载电阻的调节响应更精确，电流变化限值降低至0.1%加1mA。 - 纹波电流进一步减小到0.2mA，提高整个系统的稳定性。 3. **设计要素**： - 包括供电模块、数控模块、测量模块，如A/D转换器ADC0809的接口设计。 - 软件设计包括流程图和模块分析，强调了端口初始化、按键处理和INT0中断处理等关键环节。 4. **系统测试**： - 除了满足基本要求外，还对整机性能进行了全面的测试，确保各项指标达到预期。 5. **硬件与软件**： - 设计中包含端口和地址初始化，按键处理函数以及INT0中断初始化及其相应中断函数的实现。 6. **附件**： - 文档提供了主要软件清单、总原理图、元器件清单等重要参考资料，以便于理解和实施设计。 通过这个设计，学生不仅掌握了直流电流源的设计方法，还锻炼了他们的电子综合实践能力，包括单片机控制、模拟电路设计、测量系统集成以及软件编程等方面。