基于DAC75112的數控直流恒流源設計
3 系統軟件設計
本系統中,單片機程序由3個(gè)模塊組成,分別是初始化模塊,串口通信模塊及SPI通信模塊。初始化模塊完成串口通信參數以及其他參數的設置。串口通信模塊完成與上位機通信過(guò)程中數據的判別和接收。SPI通信模塊完成對DAC7512的數據寫(xiě)入。
系統復位后,單片機先進(jìn)行各參數(如串口通信波特率)初始化設置及清空看門(mén)狗,繼而判斷是否有通信事件發(fā)生,沒(méi)有通信發(fā)生或通信命令錯誤則返回清空看門(mén)狗。如果有正確通信事件發(fā)生,則將通信命令中的電流控制字經(jīng)SPI通信模式寫(xiě)入DAC7512,更新控制發(fā)生電流大小。單片機程序流程如圖7所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/179499.htm
由于采用的AT89S51單片機本身不帶有SPI總線(xiàn)接口,因此為了和DAC7512進(jìn)行通信,本系統利用單片機普通I/O口和其SPI接口相連,采用軟件來(lái)實(shí)現SPI總線(xiàn)協(xié)議下的數據通信,這樣單片機就可以經(jīng)過(guò)SPI串行總線(xiàn)將電流控制字(12位的數字量)寫(xiě)入DAC7512。根據DAC7512的SPI通信時(shí)序圖,用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)單片機系統模擬SPI通信程序如下:
4 實(shí)驗結果
在進(jìn)行電流源性能測試時(shí),用萬(wàn)用表作為實(shí)際電流的測量?jì)x器。通過(guò)上位機設定特定電流值,控制恒流源模塊產(chǎn)生設定電流。再通過(guò)萬(wàn)用表串聯(lián)接入電路測得實(shí)際電流值,從而可以進(jìn)行設定電流和實(shí)測電流的對比試驗。電流和實(shí)測電流的對比結果如表2所示。
經(jīng)表2分析可知恒流源模塊可以在-45~+45 mA連續變化,實(shí)際誤差小于0.5%。另外通過(guò)不同負載下的性能試驗。表明負載電阻在0~100 Ω變化輸出電流變化小于0.05%,分辨率僅為0.024 4 mA,滿(mǎn)足了磁放大器性能測試的需要。
5 結論
本系統產(chǎn)生的恒定電流可在-45~+45 mA連續變化,分辨率為0.024 4 mA,實(shí)際誤差小于0.5%,電路簡(jiǎn)單,應用靈活、精度高。系統各項技術(shù)指標均達到設計要求,工作可靠,并已投入使用,有較高的使用價(jià)值。另外系統采用普通I/O口實(shí)現模擬SPI通信方式下的數據傳輸,該通信設計有助于直觀(guān)理解SPI通信過(guò)程,使不具備SPI接口的控制芯片同樣可以和外圍芯片進(jìn)行SPI通信,對過(guò)程監控、數據采集等系統的開(kāi)發(fā)具有借鑒意義。
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