集合四種功能，我的“雙核獨顯”電源制作過程 12-06

　　近段時間我制造了一個集電流源、電壓源、充電和烙鐵于一身的“四用”電源，同時還有個顯示屏顯示。在設計過程中，我用到兩個單片機，一個負責變量采集，一個主負責顯示。于是我的同事就把這個“怪獸”叫做“雙核獨顯”電源。

　　核心是控制一個由MOS管搭建的一個電壓調節板，可以數控電壓，因此得到一個電壓源；通過電流反饋，調節電壓，又得到一個電流源；通過電流電壓反饋，得到一個鋰電池充電器；通過烙鐵溫度反饋，得到一個恒溫烙鐵控制器，思路就是這么來的。單片機是飛思卡爾QD4，兩個16bit定時器/PWM ，四通道10bitAD。它的主要功能有：1、電壓源；2、電流源；3、充電器；4、恒溫烙鐵控制器。

　　下面是電路圖：

主控電路

　　調壓電路

　　調壓電路中NMOS借鑒白光烙鐵的電路，不過要做快速開關，圖中的R9不能太大，我用500歐的，PWM 2KHZ可以。上拉電阻R13也很重要，在單片機異常是，保證關斷輸出。MOS后端的電路，可以參考DC芯片資料。

　　其中具體的焊接過程我就忽略不寫了，相信大家根據我給的電路圖就可以做出相對應的產品。

　　以下是一些總體圖和測試圖：

　　總體的樣子

　　　　電源輸入是用筆記本電源。輸出是一個USB口，我平時用不到大電流，3A足夠了，步進10ma。最大輸出電壓接近輸入電壓，步進0.01V。顯示用的是nokia5110顯示屏（上圖是用5V供電，屏幕有雜點，下面改為3.7V，完美屏）。

　　　　輸入由一個電位器，一個按鍵構成。電位器仿照示波器的用法，可以上下選擇，也可以輸入設定值。按鍵短按用來“確定”，長按“返回”這些信息由單片機1采集，單線發送給單片機2，顯示。單線通信花了不少精力。采樣電阻50m歐，用358放大。電流采集后要校正，消除偏差。
做好了這一大堆東西后，我們要對其進行基本的功能測試。

　　一、電壓源

　　下圖中：9.22V是實時采集的真實電壓，S：設定值，I：電流

　　電壓輸出相應很快，示波器截圖

　　快速扭動電位器，都可以用示波器作畫了

　　二、電流源

　　下圖中：0.44A是實時采集的真實電流，S：設定值，V：電壓

　　　　三、充電模式

　　為了測試，把我移動電源的電池芯拆出來了。當時舍得的橫流充階段電流為300ma，這叫一個等啊

　　不過能看到這么多輸出信息，挺爽的

　　0264mA是累計充電電量，I：當前充電電流，V：電池電壓

　　四、烙鐵模式

　　炊煙裊裊啊……公司的熱成像儀送檢了，無法校準溫度。我是用公式直接算的，感覺偏低了。不過筆記本電源供電，剛剛的。愛死這個烙鐵了

　　介紹一下這個USB烙鐵

　　烙鐵是用白光936烙鐵柄改的，接了個USB頭，外側做電源線，usb的數據線接反饋電阻。經過測試，3A電流，usb口毫無問題，而且升溫也不錯，所以程序了限定3A。太大電流，筆記本電源會保護。

　　以下是我將產品組裝進盒子里面的圖示：

　　殼子是拆了一個12V/2A的電源的塑料殼，把這么大一坨東西，塞進去，可是費了功夫。

　　終于塞的差不多

　　進去了！！左面一張

　　右面一張

　　上面的是開機圖片（怎么跟大哥大似的）……

　　到此為止所有的制作就已經完成了。
　　在制作過程中，我想給大家說一下我的一些編程方面的經驗。

　　一、時基函數

　　我現在覺得這個函數應該是每個工程必須的，但回想我看過的單片機書，好像沒有講到這一點的，相見恨晚。
　　void TimePro（）
　　{
　　if（！b_8msFG）
　　return;
　　b_8msFG = 0;
　　Tim8ms++;
　　PIHtim++;
　　if（KeyTim 《 255）
　　KeyTim++;
　　if（PIHtim 》 4）
　　{
　　TPM2C0SC = 0x48; //開外部中斷
　　}
　　LCDTim++;
　　LCDFlashTim++;
　　if（Tim1ms 》 124）
　　{
　　Tim1ms = 0;
　　Tim1S++;
　　……
　　……
　　……
　　}
　　}
　　上面就是一個“時基函數”，當你的程序有幾個外圍需要同時控制時，再用NOP延時，直線執行已經忙不過來了，需要用上面的函數。
　　b_8msFG在8ms定時中斷中置為1。TimePro（）在主函數中調用。這樣KeyTim、LCDTim這些計時變量就在一直計時。例如調用鍵盤程序，判斷一下KeyTim是否到時間，到了執行，KeyTim清零，不到返回，再去調用別的函數體。這樣分時復用CPU，避免了NOP來浪費系統資源，當幾個外圍執行周期不同時，更是這樣 。

　　二、AD采樣（數字濾波）

　　這個程序是公司的標準模塊。大學時，AD采出來，我就直接用了。工作了才發現這樣不好，采完后還要做一下數字濾波。數字濾波，不知誰起的這么好聽的名字，唬住不少人。其實很簡單，但很實用。在這里，實際操作就是：采六次，去掉最大最小值，剩四個求平均。以前對它的作用體會不深，當有一個單片機直接測交流真有效值的項目，一個不堪入目的波形進入單片機，數字濾波后，一下數值穩定不亂跳了，頓生感慨。
　　下面是程序：
　　void ADPro（）
　　{
　　uchar n，i;
　　if（ADTim 《10） return;
　　ADTim = 0;
　　for（n=0;n《6;n++）
　　{
　　ADChannel = Channelin; //通道選擇;
　　while（！ADC1SC1_COCO） NOP（）;//等待轉換完成
　　ADC1SC1_COCO = 0;
　　ADNum = ADC1R; //取得AD值
　　// ADNum = 298;
　　if（0==n）
　　{
　　m_ADCSum = 0;
　　m_ADCMax = ADNum;
　　m_ADCMin = ADNum;
　　}
　　if（ADNum《m_ADCMin）
　　{
　　m_ADCMin = ADNum;
　　}
　　else if（ADNum》m_ADCMax）
　　{
　　m_ADCMax = ADNum;
　　}
　　m_ADCSum += ADNum;
　　ADNum = 0;
　　}
　　m_ADCSum=m_ADCSum-m_ADCMax;
　　m_ADCSum=m_ADCSum-m_ADCMin; //減去最大最小值
　　m_ADCSum = m_ADCSum》》2; //取均值
　　switch （Channelin）
　　{
　　case 0 ：
　　ADSet = m_ADCSum;
　　break;
　　case 1 ：
　　ADI = m_ADCSum;
　　break;
　　case 2 ：
　　ADTemp = m_ADCSum;
　　break;
　　ca