在输出端口上设置有电流互感器，用于电流值的采样，采样电流值通过信号调理电路接入AVR单片机A／D模块的模拟输入端。AVR ATmega 16单片机的模拟输入端口的输入电压范围是0～4．6 V，所以必须对电流互感器采集来的信号进行电平转换，接入单片机的A／D模拟输入接口。图5为信号调理电路的设计图，采集来的电压信号经过电压跟随器的隔离和缓冲作用后，经反向放大电路和求和电路将信号的电平调整为0～4．6V。
3 系统软件流程设计
3．1 总设计流程图
系统软件总设计流程图如图6所示，系统软件由系统初始化程序、按键中断服务程序、AD9850控制程序、显示子程序、电流闭环调节程序等模块组成，均由C语言编写而成。对于本产品而言，其特色之处在于按键中断服务子程序和电流幅值闭环调节程序的设计，成功地实现了频率可调可显示，并在电流值可调可显示的基础上，实现了一定的控制精度。
3．2 按键中断服务子程序流程的设计
在按键中断服务子程序中，软件系统依托键盘显示接口HD7279芯片，设定了以下功能：具有模式转换键，可以在频率显示与电流显示之间进行切换；具有设定按键，可在显示模式和设定模式下进行转换，且设定位闪烁；设有“+1”、“-1”、左移键，可以设置不同位上的数值；具有确定键，在设计结束后可以将设定值送入单片机处理；具有复位键，可以实现复位，恢复初始化设置。设计流程如图7所示。
3．3 电流幅值闭环调节程序流程设计
该环节利用定时器的定时器控制采样间隔，将采样值储存在一个数组变量中，当采集完一个信号周期规定的点数后，计时器产生中断，单片机对数组进行处理，计算出产生的正弦交变电流的有效值，并与设定电流有效值进行比较：如果电流设定值连续20次等于实测计算值，则该环节结束，程序继续向下运行；若电流设定值不等于实测计算值，清零电流相等标志位IE；若电流设定值大于实测计算值，则令D／A的电压控制字加1，反之则减1。单片机将电压控制字写入D／A，以调节电流幅值的大小，然后反复进行测量，与设定值对比，直至相等20次之后。程序设计流程图如图8所示。
4 测试与结果分析
在此对设计的交流正弦信号源输出波形的频率使用数字示波器进行测试，设计频率范围为1～100 Hz，具备频率设定功能，且频率步进可分为1 Hz和10 Hz两个档位，测试数据表如表1所示。
从表中的数据分析可以看出该信号源即使在较低的频率也能具有较高的信号稳定度。
在电流幅值调节测试中，使用2Ω／10W的大功率电阻作为测试负载，输出电流有效值可在1～999 mA范围内以1 mA步进调节设置，由于采用闭环系统控制电流幅值，输出电流有效值稳定度可达10-3。
5 结语
本文基于DDS技术设计了一款正弦交流信号源，采用单片机和AD603等产生的信号稳定度高，达到了预期目标。
上一篇：P2P技术在网络电视中的应用
