單片機(jī)精密電壓源/電流源設(shè)計(jì)思路

1 人機(jī)對話 主控 MCU ATMEGA32A（ATMEGA16）。
2 正電源 控制 MCU ATMEGA32A（ATMEGA16）。
3 負(fù)電源 控制 MCU ATMEGA32A （ATMEGA16）。
4 兩只主電源變壓器 捷克talema 333VA 37V 9A 作為正負(fù)電源變壓器。
5 一只控制變壓器 正負(fù)15V， 作為單片機(jī)電源 和 驅(qū)動功率管 電源。
6 兩只電流互感器，套在正負(fù)電源二次側(cè)作為取樣端。
7 兩個延時啟動硬件控制電路，和提供 MCU控制引腳。
8 兩個直流回路取樣電路，作為過流保護(hù)硬件電路 和 提供 MCU取樣引腳。
9 兩只高精度電位器 作為 電位器給定輸入，更直觀顯示。
二 主要軟件部分
1，主控機(jī)軟件， 包含液晶顯示器函數(shù)，按鍵輸入掃描函數(shù)，電位器給定函數(shù)，與正負(fù)控制MCU通訊函數(shù)
2，正負(fù)電源控制 ， PWM發(fā)生函數(shù) ， AD電壓電流采樣函數(shù)， 與主控機(jī)通訊函數(shù)，
主控 完成人機(jī)界面，LCD1264液晶顯示 和 按鍵輸入 ，已經(jīng)電位器給定輸入。 并且指令發(fā)送到 兩個副控制單片機(jī)，完成電壓或者電流調(diào)整。

三 工作流程： 1，正負(fù)電源兩個控制器 掃描一下外部輸出端子是否被短路，如果短路，則顯示在液晶屏上 正/負(fù)電源短路，不能啟動電源XXX，請檢查XXX位置。
2，下一步液晶屏提示 電壓源模式/電流源模式，選擇，如果默認(rèn) 1分鐘（可修改等待時間）之后自動跳轉(zhuǎn)到電壓源模式。
3，啟動正負(fù)電源，可預(yù)先設(shè)置延時啟動時間，或者硬件自控延時啟動。采集整流濾波電容半壓信號為參考值。
4，啟動完成后，開始工作，。 采集電壓信號 顯示在液晶屏上， 雙路采集電流，套在電源變壓器二次側(cè)互感器一路交流采集，主電源電線回路 串接采樣電阻采集， 顯示在液晶屏上， 并且計(jì)算出功率值。
5，如果電路發(fā)生過流， 可設(shè)定電流值大小，通過正負(fù)電源控制單片機(jī)切斷主電源，并且液晶屏提示 XXX過流，請檢查電路。 或者 電路硬件自動切斷主電源。

四 電流源模式需要完成的任務(wù)， 組成閉環(huán)控制回路， 通過按鍵或者電位器給定值 ， 不斷地判斷 采樣電阻給出的 電流數(shù)字， 調(diào)整PWM信號 ，從而控制電源管子導(dǎo)通時間。 用7.3728 M 的晶振， 256的TOP值， 1個預(yù)分頻， 得出 工作頻率 28.8KHZ，大于20KHZ， 在聽覺范圍之外， 可行， 分辨率 1 / 256 X 40 = 0.15625 的調(diào)整性能， 10位AD采樣信號，0.039A 的采樣精度
五電壓源模式： 不斷采集電源信號，然后與設(shè)定值對比，然后 控制PWM 調(diào)整 電源管的導(dǎo)通時間。

六。 硬件難點(diǎn)部分： 1 ，兩組電源管 NPN/ PNP， 每組 四只 的配對問題， 考慮用隨機(jī)方法+匹配負(fù)載 來解決電流不均衡問題。
2， 主控 與 控制 多機(jī)通訊問題， 三種通訊方式， UART 異步串口， SPI同步串口， TWI（I2C）， 如果針對電平不一致的單片機(jī)，考慮用 高速光耦 6N137 進(jìn)行隔離。
3， PWM信號的放大， 首先用光耦 4N25隔離信號，然后用 15V電源 5551 /5401（考慮用運(yùn)放OP07 NE5532） 進(jìn)行預(yù)放大 ， 然后用 中功率管 TIP 35C/TIP 36 c (tip 41 c / tip 42c) 最后一次放大， 然后接功率管。
七， 可充電控制， ， 需要與充電控制板通訊接口 ，，提供普通鉛酸蓄電池恒流沖電，， 提供鋰電池的恒壓恒流模式