隨著電子技術的不斷進步，對電子儀器的要求也不斷提高。電源作為電路的動力源泉更是扮演著越來越重要的角色，不論是學校實驗室還是維修中心都離不開實驗電流源，然而傳統的電流源不論是在控制精度還是輸出特性上都無法滿足要求。

隨著單片機技術的不斷發展和D/A，A/D技術的不斷成熟使得數控電源成為可能，數控電流源不論是在控制精度還是在可操作性上都有傳統電源無法比擬的優勢。

下面是一款簡單的基于51單片機的電流檢測裝置

1 設計方案

圖 1 所示為本系統的整體設計框圖。結合實際需求，該系統由以單片機為核心的主控模塊和功率放大模塊、顯示模塊及測幅測頻模塊等構成。主控部分接收、處理由測幅模塊提供的數據，并將分析結果通過顯示模塊呈現，保證使用者可隨時查看系統電流的大小。

1.1 主控模塊

主控模塊使用貼片式增強型 STC15 系列單片機，具有功耗低、內部自帶高速 A/D 轉換模塊，寬電壓和價格低廉等優點。

1.2 功率放大電路

功率放大的主要作用是對設備采集的微小電流信號進行放大。攻率放大模塊是基于 TDA2030 的功率放大模塊，性能優良，被廣泛應用于汽車立體聲收錄音機、中功率音箱等設備。該模塊具有體積小、輸出功率大、失真小等特點，由電容、電阻、TDA2030 芯片和其外圍電路組成。功率放大電路原理如圖 2 所示。

1.3 測幅和測頻電路

系統使用測頻電路和測幅電路來準確測量電路電流的頻率和幅度。測頻電路由電壓比較器構成（文中采用 LM393 作為電壓比較器芯片）。測幅電路選用半波整流電路。由于二極管存在壓降以及線圈測量信號較小等問題，故決定采用運算放大器擴大其信號倍數，在加法器輸入端加上二極管的反向壓降，以測量輸入到系統中的小幅電流，之后再加上外圍電路組成測頻電路和測幅電路，原理如圖 3 所示。

1.4 OLED顯示模塊

OLED 顯示模塊由于同時具備自發光、無需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構造及制程較簡單等優異特性，被認為是下一代平面顯示器的新興應用技術，分辨率比較高，可顯示漢字。我們使用 OLED 顯示屏的 SPI 串口模式顯示被測數據。單片機處理由測量端傳來的微小電流，通過 SPI 總線將二進制數組傳輸到 OLED 液晶顯示屏，顯示屏上可標注對應的端口。在 OLED 上對被測數據進行動態刷新，讓使用者可以清晰觀察到電路中電流的數據變化 ［2-3］。OLED 顯示模塊原理如圖 4 所示。

2 軟件設計流程

該系統采用模塊化思想，使用 C51 語言在 Keil5 環境下完成。圖 5 所示為系統流程圖。從圖中可知，程序初始化后調用 STC15 集成在單片機內部的 A/D 轉換模塊，并將其初始化，同時初始化 OLED 液晶顯示屏，在主函數中檢測電路中傳來的電流模擬信號，通過 I/O 口傳送給單片機，與此同時，模擬信號通過 A/D 轉換模塊把信號的模擬量轉化為數字量，通過算法將實際電流計算出來，再通過 I/O 口將數據傳送給OLED 液晶顯示屏，由 OLED 顯示屏將實際電路中的電流準確地顯示在屏幕上 ［4-6］。