4 軟件系統設計
軟件部分是實現系統功能的核心,軟件的設計要兼顧功能的實現,同時也要考慮操作的方便性,體現人性化操作,要提示盡量詳細的信息,并要有適當的保護功能,如規定輸出電流最大2 000 mA,則鍵盤輸入的數字量不要超過2 000 mA,以免過載燒掉功率管等,軟件部分由以下幾個大的模塊組成.
主程序要完成中斷系統.定時器.用戶單元的初始化工作,其主要任務是進行鍵盤掃描和完成顯示.其具體流程如圖6所示.定時器中斷程序的任務是完成A/D 的采樣(采樣頻率),同時完成閃爍等功能,中斷程序流程如圖7所示.
5 系統測試
由表1 測試結果可看出,本系統達到了以下兩項指標:
(1)輸出電流范圍:20~2 000 mA,并且線性良好.
(2)可設置并顯示輸出電流給定值,輸出電流與給定值偏差的絕對值不大于給定值的2%+1 mA;
由表2 測試結果可看出,本系統達到了下面的指標:具有“+”.“-”步進調整功能,步進≤2 mA;
由表3 測試結果可看出,本系統達到以下的指標:改變負載電阻,輸出電壓在10 V 以內變化時,輸出電流變化的絕對值不大于輸出電流值的2%+1 mA;由表4測試可看出,本系統達到了以下的指標:紋波電流≤1 mA.
通過表1~表4可知,該系統各項指標都達到了預定的要求,并且在軟件管理上本系統實現了人性化.智能化管理,具體如下:鍵盤輸入均有短音提示,數據采用移位輸入,符合人們操作習慣;輸入數據時,處于閃爍狀態,可以用退格鍵取消剛輸入的數據,按下“確認”鍵后,數據輸出,同時停止閃爍;數據輸入最多4位,輸入第5位后,會有長音提示,提醒操作人員;按下“確認”鍵時,如果輸入數據超過20~2 000 mA(系統指標規定),會有長音提示,提醒操作人員,同時數據無效(不會輸出).
當+1,-1操作時,當數據超過20~2 000 mA,同樣會有長音提示,以提示操作人員,此時數據無效(不會輸出).
6 結論
系統輸出實際測試結果表明,本系統輸出電流穩定,不隨負載和環境溫度變化,輸出電流誤差范圍±5 mA,輸出電流可在20~2 000 mA 范圍內任意設定.
經測試,本系統穩定性好.精度較高.操作簡單.人機界面友好.在科學研究和設備生產中,能夠廣泛應用到這種可靠性高.操作簡單的數控電流源,不僅能夠提高設備的性能,同時能夠縮短研發周期,本系統具有較高實用性.
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