基于微控制器的數(shù)控DC電流源系統(tǒng)設計

　　A/D轉換部分程序主要用于將采樣電阻采到的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號。采樣信號由IoA6輸入并直接送入緩沖器P_ADC_MUX_Data，在ADC自動方式被啟用后，會產(chǎn)生一個啟動信號，此時，RDY=0，DAC0的電壓模擬量與外部的采樣模擬比較，以盡快找出外部信號模擬量的數(shù)字量，A/D轉換的結果保存在SAR內。當10位A/D轉換完成時，RDY=1，此時，通過讀P_ADC_MUX_Data單元可以獲得10位A/D轉換的數(shù)據(jù)。其IRQ1 中斷服務程序的流程圖如圖6所示。

　　圖6 IRQ1中斷服務程序的流程圖

　　PID算法程序主要用于修正實際輸出的電流值和設定值的偏差，調節(jié)下一次的輸出值，使輸出更接近于設定值，提高精度。具體控制過程為單片機經(jīng)A/D芯片讀出實際電流Ik，然后和設定的電流Is比較，得出偏差值Ek=Is-Ik，單片機根據(jù)Ek的大小，調用PID公式，計算出本次電流調節(jié)的增量Δik，然后根據(jù)前一次的D/A轉換后輸出電流Iq-1，計算出本次電流的輸出Iq。

　　離散增量PID的計算公式為

　　ΔIk=Kp[(Ek-Ek-1)+K1Ek+KD(Ek-2Ek-1+Ek-2)]

　　=Kp(Ek-Ek-1)+K1’Ek +KD’(Ek-2Ek-1+Ek-2)

　　式中，K1’= Kp.K1, KD’= Kp×KD，Ek為本次采樣時刻的電流誤差，Ek-1為上次采樣電流誤差，Ek-2為再次采樣電流誤差值。

　　為了測試系統(tǒng)運行的準確性和可靠性，將設定量與反饋量的進行測試對比，誤差在0.01%之內，并且運行穩(wěn)定，達到了預期目的，還增添了特色的音頻播放設計。