对页面进行设计，不同的页面代表不同的模式，当手动切换页面时，单片机读取页面号，就可以获取当前的设定模式，从而采取不同的方法进行处理。将需要用户设定的文本控件设置为弹出键盘输入，可由用户手动输入。单片机再根据页面，发送读取相应文本控件中的内容的命令，触摸屏自动返回文本控件中的内容。单片机对返回的内容码进行处理，就可以得到输入值。关键的命令如下读取页面编号切换页面读取文本控件数值，其中与分别代表页面编号与控件编号。将每页面中，需要从单片机获得数据并输出的文本控件设置为用户主机输入模式，不能由用户手动输入。单片机根据模式的不同，将相应的需要显示的数据转换为码写入到触摸屏，触摸屏显示。关键的命令如下设置文本控件数值，其中不定长，为用户通过单片机写入的字符串。信息处理键值处理按设置模式分为稳压源模式时的键值处理程序稳流源模式时的键值处理程序稳压源模式时的键值处理程序信号源模式时的键值处理程序关键变量当前模式编号具有过流保护的稳压源稳流源手控稳压源手控稳流源方波三角波锯齿波正弦波具有自动切换功能的电压源设置的电压电流值，方波三角波锯齿波正弦波的幅值频率。程序流程图如图所示。程序说明键盘如下图所示，其中，换位键用于切换数据位以进行更改，如在稳压源模式时，换位键可实现对电压个位和十分位的修改切换在稳流源模式时，切换键可实现对电流十位和个位的修改切换在信号源模式时，切换键可实现对电压个位十分位及频率的修改切换。切换键用于更改模式，共有八种模式可选，具体模式可见的变量说明，按下切换键后触摸屏也将切换到新模式相应的界面。按下数字键可改变屏幕显示值，但输出未发生改变，仍为上次的设置值，按下键后屏幕上的显示值成为设定值，输出随之改变，同时更新触摸屏上的显示值。若按下数字键后按下，则为退出此次更改，显示值变为上次的设定值。按下键分别改变步进，此时输出随之改变，触摸屏上的显示值也发生改变，不需再按下确认键。每次按下确认键或加减键时都将设定值存储在中，每次按下模式切换键时也将存储更新后的模式编号，以便在下次开机时能够自动输出预置值。图键值处理流程图键盘各按钮功能设置如图所示。图按键功能设置图转换程序流程图如图所示。读转换为当前电压读读读开始当前模式读转化为电压设定值转化为电流设定值转换读读转换为当前电流刷新显示和触摸屏结束稳压源稳流源手动稳压手动稳流转换图转换程序流程图程序说明转换使用了个口，其中读回负载电压，读回稳压模式下的负载电流，读回手动稳压稳流模式下的滑动变阻器电压，读回稳流模式下的负载电流。其中读回负载电压转换后满量程对应实际电压，读回电流转换后对应实际电流，读回滑动变阻器电压转换后满量程电压设定值或电流设定值。系统测试测试条件测试环境室温为，供电为双通道以及单通道直流电源。测试仪器测量仪器如表所示。表测量仪器表仪器名称仪器型号主要参数数量示波器双通道万用表位半电流表自动量程测试方法与步骤稳压源测试电压输出范围测试设定电压为，步进减到，再次步进减，到，再次步进减，输出维持在。设定电压为，步进加到，再次步进加，输出维持在。静态误差测试分别设定输出电压为和，测量实际输出，观察显示值。电压波动测试设置输出电压为与，调节负载，记录电流为以及时的实际电压与显示值。纹波峰峰值测试设定输出电压为与，分别测量纹波峰峰值。电流输出范围测试设置输出电压为或，调节负载大小，测试电流范围。过流保护测试调节模式为过流保护，将输出电压分别设置为与，并慢慢调节负载，测量过流保护启动瞬间的输出电流值。稳流源测试电流输出范围测试设置输出电流为，步进减到，再次步进减，输出维持在不变。设置输出下位机获取负载电压或电流数据，在上位机显示屏上显示该数据其他。方案论证总体设计组成框图总体组成框图如图所示。图组成框图工作原理单片机系统从数字键盘或触摸屏读取数据，根据读取的数据选择输出模式为稳压输出稳流输出以及波形输出中的种。当设定为稳压输出时，单片机通过输出模拟电压为设定值的，外部电路对输出放大倍，且通过功率放大以及负反馈，实现的稳压输出。当设定为稳流输出时，单片机通过当设定为波形输出时，单片机通过输出存储在中的数据表，外部电路对其进行功率放大。关键问题稳压输出方案用运放和功率器件组成功放电路原理图如图所示。图稳压输出方案原理图在电压放大级采用集成运放，功率放大级采用分立元件进行功率扩展。通过改变电阻单片机系统数字键盘显示屏触摸屏稳压输出稳流输出波形输出过流保护互补对称功放级负载比值，可以方便地改变输出电压的调整范围。通过改变功放级分立元件的输出功率，也可以方便的改变输出的电流驱动能力。此方案比较灵活实用。方案二用集成功率放大器作为功放电路集成功率放大器将运算放大器的输出级改为复合管形式，以增大输出电流。采用集成功率放大器可以简化外围电路改善性能提高可靠性，减少电路的设计工作量。但是其价格比普通运放要高许多，且最大输出电流或功率为固定值，不易调整，缺乏灵活性。方案三用集成稳压器件可以通过外接电路改变基准点的电压值，可以使其输出端电压也随之改变。这种可调稳压输出具有良好的负载特性，输出最大负载电流达，且内部具有过流保护与过热保护等电路，有较好的性价比。需要注意的是，的基准点电压范围应该控制在之间，要求采用双极性输出或加入电压偏移电路将单极性输出转换为双极性输出。原理图如图所示。图稳压输出方案三原理图稳流输出方案电压电流转换器原理图如图所示。图稳流输出方案原理图这是种适用于接地负载的转换器，要求输入的电压信号有定的电流驱动能力。方案二原理图如图所示。电压偏移基准点图稳流输出方案二原理图若则输出需加功率驱动。其缺点是需要三个运放，不光是用了更多的资源，而且很容易引起振荡。方案三原理图如图所示。图稳流输出方案三原理图若，则输出需加功率驱动。方案四差分电路原理图如图所示。图稳流输出方案四原理图运用差分电路，将采样电阻上的压降增大定的倍数，与设定的输入电压进行比较，从而获得固定的电流。为了让采样电阻上的电流尽可能接近负载上的电流，要使差分电路的电路较大。波形输出方案不加入直流偏置电路图如图所示。图波形输出方案电路图为个放大倍数为倍的同向比例放大器，单片机输出为，那么信号发生器的输出为。方案二加入直流偏置电路图如图所示。差分放大图波形输出方案二电路图主体同样为个放大倍的同向比例放大器，在其电压基准点接入可以通过电位器调节的电压值，从而可以使得单片机的输出信号在倍放大的同时，调节直流偏置。过流保护过流保护电路的功能是当输出电流因负载变化而超过设定值时产生保护作用，使输出电压降低或完全关闭输出，以保护输出电路不会因过流过热而造成永久性损坏。方案利用三极管的导通特性原理图如图所示。图过流保护方案原理图三极管发射结导通时，当采样电阻上因负载电路增加而使压降大于时使三极管导通，产生过流保护信号可以直接输出至驱动管，限制输出电流的继续增加，也可以送入数控部分，处理后切断电压信号。方案二用电压比较器原理图如图所示。图过流保护方案二样能够保证在键值处理程序完成后进行新次的扫描。触摸屏输入与显示流程图如图所示。开始读页面号与上次扫描时的页面号相同修改模式编号并存储转换刷新显示读取触摸屏上的设置值与当前设置值相同更新设置值并存储否否结束是是图触摸屏输入与显示流程图用先电流为，步进加到，再次步进加，输出维持在不变。静态误差测试分别设定输出电流为，测量实际输出，观察显示值。电流波动测试设置输出电压为与，调节负载，记录电压为时的实际电流与显示值。电压输出范围测试设置输出电压为或，调节负载大小，测试电压范围。上电保持功能测试设置稳压源模式，设定输出电压为与，断电之后再次上电。设置稳流源模式，设定输出电流为与，断电之后再次上电。电位器调节测试设置稳压源模式，转动电位器，使其阻值最大或最小，分别记录输出值。设置稳流源模式，转动电位器，使其阻值最大或最小，分别记录输出值。自动切换功能测试设置稳压源上限为，稳流源上限为切换到稳压源模式，减小负载电阻值，使其电流上升到，观察是否进入稳流源模式切换到稳流源模式，增大负载电阻值，使其电压上升到，观察是否进入稳流源模式。信号源测试分别设置输出为方波三角波锯齿波和正弦波，观察是否输出相应波形，观察有无波形畸变。分别设置输出为方波三角波锯齿波和正弦波，调节输出频率，观察期输出频率范围步进以及误差频率。分别设置输出为方波三角波锯齿波和正弦波，调节输出幅度，观察期输出幅度范围步进。上位机测试在上位机中设定为稳压源输出，设定电压值，观察输出。在上位机中设定为稳流源输出，设定电流值，观察输出。在上位机中设定波形输出，设定电压以及频率，观察输出。测试数据稳压源电压输出范围测试给定输出电压范围，步进，只需按加减两键即可，操作简单静态误差测试静态误差测试数据如表所示。表静态误差测试数据设定电压实际电压显示电压电压波动测试电压波动测试数据如表所示。表电压波动测试数据电流电压纹波峰峰值测试纹波峰峰值测试数据如表所示。表纹波峰峰值测试数据设定电压纹波峰峰值电流输出范围测试电流输出范围测试数据如表所示。表电流输出范围测试数据给定电压实际电流范围过流保护测试过流保护测试数据如表所示。图过流保护测试数据给定电压过流保护电流稳流源测试电流输出范围测试给定输出电流范围，步进，只需按加减两键即可，操作简单静态误差测试静态误差测试数据如表所示。图静态误差测试数据设定电流实际电流显示电流电流波动测试电流波动测试数据如表所示。表电流波动测试数据电压电流电压输出范围测试电压输出范围测试数据如表所示。题目多功能数控直流电源队员队员队员指导教师完成时间摘要利用单片机系统，对键盘或者触摸屏输入的数据进行读取。根据模式的设定，可以利用内部的以及外部电路实现数控直流电源输出，分为稳压源稳流源两种。同时也可以实现模式可调的信号发生器，可以在方波三角波锯齿波以及正弦波之间进行切换。关键词，数控，直流电源，信号发生器,目录设计任务与要求设计任务设计要求方案论证总体设计关键问题单元电路设计总体电路图参数计算软件设计主程序关键子程序系统测试测试条件测试方法与步骤测试数据结果分析结论综合评价可改进的方向参考文献附录附录元器件清单附录电路图设计任务与要求设计任务设计个有定输出电压电流范围的多功能数控电源。设计要求基本要求有稳压源模式，给定输出电压范围，步进输出电压静态误差，电压波动，纹波峰峰值不大于稳压时输出电流范围有过流保护功能，当电流达到范围内时产生保护动作有稳流源模式，给定输出电流范围，步进输出电流静态误差，电流波动稳流时输出电压范围用十进制数码显示负载电压电流值显示效果清晰稳定无闪烁有十进制数字键盘，用于设定输出电压或电流的给定值。另有两键，可直接控制负载电压或电流的步进增减。键盘或按键的操作要求尽可能简便。输出电压或电流可预置在给定的范围内任意个值，在下次上电时无需操作即可按设定模式和设定参