显示模块主要实现的功能是显示设置的电流输出值和其他人机交互信息。本部分可以采用七段数码LED显示器,实现显示数字、简单字母和小数点等信息,但由于其显示信息单一,人机交互不友好,在系统中采用字符型液晶显示屏LCDSMC1602A模块。该模块具有轻薄短小、低压微功耗、体积小、无辐射危险,平面直角显示及影像稳定不闪烁等优点。其方便用于显示字母、数字、符号等信息,而且不需要扩展过多外围电路,可由单片机直接进行控制输出显示。
电压-电流转换模块由精密运放与3个晶体管组成的达林顿管电路构成。转换电路利用晶体管平坦的输出特性和深度负反馈电路使输出电流稳定。如图2所示,此V/I转换电路的带负载能力强,电流输出范围达0~3A。输出电流Io经反馈电阻Rf得到一个反馈电压Vf,Vf=V11-V12,通过R5、R6加到运算放大器的两输入端,设运放两端的电为V1、V2,Vi由单片机DAC输出。因为理想运放的输入电流约等于零,且V1=V2,则有V12[1-R6/(R2+R6)]+ViR6/(R2+R6)=V11R1(R1+R6)。由于V12=V11-Vf,则V11R2/(R2+R6)+(ViR6-VfR2)/(R2+R6)=V11R1/(R1+R5)。令R1=R2=10kΩ,R5=R6=1kΩ,则有Vf=ViR6/R2=Vi/10。若暂不考虑反馈时,Io=Vi/(10Rf)。
图2V/I转换电路图
由此可见,输出电流的标定由D/A转换的输出电压Vi和Rf决定,为线性变换。Rf由大线径康铜丝制作,其温度系数很小(5×10-6/℃),大线径可以使其温度影响减至最小。3个三极管应选用大功率管TIP122,且使用散热片,以保证管子工作在线性区。
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