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6;一方面提高输出功率,使每个达林顿管都工作在相对较低的输出功率状态；另一方面可以扩大输出电流,每个管只需输出总电流的一部分,降低大电流时,温度太高对输出造成输出不稳定的影响.值得注意的是,每个达林顿管的射极都必须加均流电阻（R1和R2）以减小电流分配不均,并为达林顿管加散热片做好散热工作.

上述电源输出模块电路,如图2-3.

2.3采集模块

2.3.1电流采集模块

电流采集[10]模块是这个设计系统的重要组成部分,实时的电流采集提供PIC16F877进行监控从而稳定输出.首先,考虑到设计系统输出的电流有小电流和大电流之分,而大电流采集为了不对输出造成太大的影响,一般用的是0.1～0.3Ω的大功率电阻,这样就有一个小电流采集的值很小精确度不够的问题产生.系统设计了一个可以控制采集电流量程的电路,就是从这一问题考虑出发.量程有200mA和2A档分别对应采集电阻的阻值为1Ω和0.1Ω,通过PIC16F877的RC5高低电平控制PNP三极管8550的导通,间接使继电器在OPEN和CLOSE状态跳变来改变量程.这样在小电流时,就能够用相对大一点的采集电阻测量,使得精确度提高.其次,

在采集大电流时用3个的0.3Ω的大功率水泥电阻并联的方式代替0.1Ω的大功率水泥电阻,能更好的分配热量和功率[7],降低温度对电阻阻值的影响,得到稳定线性度好的采集数据.最后,设计系统利用由高精度低噪声运算放大器OP27构成电压跟随电路分别接入采集电阻的两端,再接入OP27构成的差分放大电路中,为PIC16F877的A/D转化器提供平滑稳定的采集电压.这样的好处：电压跟随器输入阻抗高,输出阻抗低,采样电阻两端电压几乎不分流,同时具有缓冲和隔离的效果；差分放大器对共模输入信号的抑制能力强[8],可以抑制由外界条件的变化带给电路的影响,如温度噪声,实现对电流的精确采集.

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这个模块简单概述就是通过采集电阻将电流转化为A/D转化器能够采集的直流电压值,供PIC16F877的实时采集达到对系统输出的监控.模块如图2-4所示.

2.3.2电压采集模块

电压采集模块是R4和R5串联后并联在电源输出,采样电阻（分压电阻）R4,电阻分压后加上一个OP27电压跟随器电路作为缓冲器,再输出给A/D转化器,实现输出电压稳定精确的实时采集.值得注意的是应在A/D转化器的I/O口处接一个电容对采集信号进行滤波,除去高频干扰.两端采集电压等于电源输出电压*R4/（R4+R5）.电路如图2-5所示.

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图2-5电压采集模块电路

2.4辅助电源模块

辅助电源模块提供系统各个芯片的工作电压,由220V变压后由整流桥整流,在由LM7805,LM7905,LM7815和LM7915得到+/-5V和+/-15V的输出电压.

2.5其余模块

包含显示模块电路、保护模块电路和按键扫描模块电路.显示模块选用液晶1602作为显示输出器件有显示质量高、体积小,重量轻、数字式借口和功耗低等优点.保护模块则是由一个8550三极管和蜂鸣器组成,单片机RC6的高低电平控制三极管是否导通,当输出短接,蜂鸣器就发出警报提醒用户.按键扫描模块是一个矩阵键盘,可以通过其实现对电源输出量的设置,如电压值,电流值和输出模式.

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3软件设计

3.1主程序流程

系统是以C语言为设计平台,完成与硬件电路的配合实现设计的功能.程序开始先对系统进行初始化,如PIC16F877的一些引脚的参数设置、变量的定义等.然后,进入键盘扫描程序,通过引脚的高低电平,判断是恒压控制模式输出还是恒流控制模式输出,设置使用者所需电压和电流的参数值配置,选择适当的电流采集量程.接着进入电源输出,对通过A/D转化器采集的数据用过软件上的算法处理,对系统输出进行适当调整,如果电流短路,过载进行警报,将最后的结果传给液晶显示,使其与预设电压、电流进行直观的对比.

上述一系列的执行程序的关系和顺序,如图3.

3.2脉宽调制输出程序设计

脉宽调制[6]是PIC16F877的CPP模块的一种工作模式之一,可以使CCP引脚借助CCP控制寄存器CCPCON低2位的补充位,可以构成分辨率位10位的比较基数,达到输出不同占空比宽度的矩形脉冲信号,能够进行输出频率信号的合理调整和有序变化.其中脉宽调制内部结构还包括主从脉宽寄存器,周期寄存器,8位和10位比较器和1个RS触发器.脉宽调制中有两个十分重要的参数,即信号周期和高电平持续时间.脉宽调制输出信号周期的关系式：脉宽调制周期等于4*Tosc*（TMR2预分频值）*PR2,其中4Tosc为指令周期,PR2为周期寄存器的设置值,TMR2为预分频.而高电平持续时间（脉宽）关系式：PWM脉宽等于CCPR1L：CCP1CON（Bit5～Bit4）*Tosc*（TMR2预分频）,其中CCPR1L：CCP1CON（Bit5～Bit4）为10位脉宽寄存器,Tosc为系统时间周期；TMR2为预分频.CCP模块的输出脉宽调制功能,需设置相应的控制位.首先,通过CCP1CON的CCP1M3～CCP1M0的设置选择脉宽调制方式,同时设置脉宽寄存器的补充位CCP1CON（Bit5～Bit4）；其次,配置引脚RC2为输出状态；然后,将脉宽调制周期值送入TMR2定时周期寄存器PR2；然后,设置TMR2预分频值,把系统所需电压值经转化的值送入脉宽寄存器CCPR1L；最后,启动TMR2开始计时.信号送入硬件滤波整型就可以按照不同的脉宽信号得到不同的电压值,从而达到可以提供基准电压的目的.3.3A/D转化器的采集程序设计

A/D转化器的采集程序在系统设计中

关于电压类论文范文例文具有十分重要的意义,PIC16F877的这个特殊模块,它将连续不断地模拟量,按照一定的采样周期或速度,依次转化为一系列不连续、离散的数字量,最后经算法上的处理得到准确的数据.A/D转化的采集程序流程,首先,设置PIC16F877的RA引脚为输入状态；然后确定RA端口为模拟输入、A/D转化结果的形成方式以及转化时钟频率；其次,选择模拟信道,ADON等于1准备A/D转化；再次,判断ADGO是否为1,如果是1,那么就可以对硬件的传递来的模拟电压量进行采集,直到采集结束标志位ADGO主动置0；最后,得到的数据进行软件的处理,反馈为控制系统对输出进行修正调整,并把结果显示在液晶上.

3.4键盘扫描程序设计

键盘扫描程序主要要思路：系统通过对矩阵键盘的逐行的扫描,判断是否有按键按下,延时去抖,再判断是否松开,最后得到相应设置好的按键返回值.

4系统性能

4.1设计系统的基准电压测试

在仿真中,PIC16F877的CPP功能模块的脉冲调制模式产生的脉冲波经过低通有源滤波器得到稳定的模拟电压量,提供输出模块的基准电压.如图4-1所示,在PROTUES[3]仿真软件上用滤波器观察脉冲信号经过各级滤波后输出的信号波形.从低通滤波器输入端到最后输出端的波形可以看出,效果满足设计的要求,波形如图4-2所示.

仿真所得到的基准电压的值与理论值一致,说明由单片机PIC16F

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