新型數(shù)字直流電流源設(shè)計(jì)

　　電源設(shè)備是電子儀器的一個(gè)重要組成部分 ，通常有直流電壓源 ，電流源 ，交流電壓源 ，電流源等 ，隨

　　著信息時(shí)代的飛速發(fā)展 ，電源設(shè)備也逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展 ，已有的直流數(shù)字電流源 CPU 和 D/ A ，A/ D

　　一般是分立的 ，這種結(jié)構(gòu)降低了系統(tǒng)工作的可靠性 ，本文介紹的電流源是以 C8051F020 為核心的單片機(jī)

　　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) ，利用該單片機(jī)內(nèi)部集成 D/ A 輸出控制信號(hào) ，該信號(hào)作用到外圍電流調(diào)整電路 ，從而輸出所需要的電壓 ，還利用單片機(jī)內(nèi)部集成 A/ D 采樣輸出電壓。該電流源具有開路和過(guò)載保護(hù)功能 ，輸出電流增減以按鍵方式調(diào)整 ，電流值以數(shù)字方式顯示。該電流源既可單獨(dú)使用 ，又可以通過(guò)串口與 PC 機(jī)連接 ，通過(guò) PC 機(jī)控制電流源操作（在 PC 機(jī)上設(shè)定輸出電流） ，同時(shí)電流源將工作狀態(tài)（如輸出值 ，是否開路和過(guò)載等） 反饋給 PC 機(jī)。

　　1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　如圖 1 所示： 本系統(tǒng)由電源電路、微處理器、電流調(diào)整、通信接口、鍵盤、顯示電路等 6 部分組成。以下重點(diǎn)介紹微處理器和電流調(diào)整電路：

　　1. 1 微處理器

　　微處理器采用 CYGNAL 公司的 C8051F020 型單片機(jī) ，該單片機(jī)是一種處理混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片 ，具

　　有與 8051 指令集完全兼容的 CIP - 51 內(nèi)核。芯片上有一個(gè)真正 12 位 100ksps 、8 通道帶可編程增益放大器的 ADC 及真正 8 位 500ksps 、帶可編程增益放大器的 ADC ，還有雙 12 位可稱快更新的 DAC ，豐富的串

　　行接口：具有全雙工 UART、PHIL IPS 或 INTEL 標(biāo)準(zhǔn)的 I2C/ SMBus 串行總線及 MOTOROLA 的 SPI 串行總線等。它采用流水線結(jié)構(gòu) ，執(zhí)行指令可高達(dá) 25MIPS 的速度 ，比標(biāo)準(zhǔn) 8051 快 20 倍以上 ，絲毫不遜于 PIC、 AVR 單片機(jī)。采用該芯片的通信口、一塊將 TTL 電平轉(zhuǎn)換為 232 電平的集成電路加上光偶 ，組成通信接口 ，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊 ，穩(wěn)定性和速度等性能指標(biāo)更高。