基于單片機(jī)的恒流源設(shè)計(jì)技術(shù)論文模板4.2.3人機(jī)交互程序按鍵處理：采用中斷方式檢測按鍵輸入，短按切換設(shè)定電流（步長0.1A），長按保存設(shè)定值。LCD顯示：1602LCD第一行顯示“Set:0.0A”，第二行顯示“Act:0.0A”，每秒更新一次。串口通信：采用USART1（波特率9600），支持上位機(jī)發(fā)送“SET2.5”命令設(shè)置電流，單片機(jī)返回“OK2.5”確認(rèn)。系統(tǒng)測試與結(jié)果分析5.1測試設(shè)備與方法測試設(shè)備：數(shù)字萬用表（FLUKE17B+）、電子負(fù)載（IT8510）、示波器（DS1054Z）、直流電源（MCH-305D）。測試方法：將電子負(fù)載設(shè)置為恒阻模式（10Ω），調(diào)整設(shè)定電流，用萬用表測量負(fù)載電流，示波器測量輸出紋波。5.2測試結(jié)果5.2.1電流精度測試表1為不同設(shè)定電流下的實(shí)際輸出電流及誤差（環(huán)境溫度25℃）：設(shè)定電流（A）實(shí)際輸出電流（A）誤差（%）0.50.498-0.41.01.002+0.22.01.995-0.253.03.005+0.174.03.998-0.055.05.001+0.02表1電流精度測試結(jié)果由表1可知，系統(tǒng)電流誤差均小于0.5%，滿足高精度要求。5.2.2紋波測試用示波器測量輸出電壓紋波，結(jié)果顯示紋波電壓小于5mV（峰-峰值），遠(yuǎn)低于模擬恒流源（約50mV），適合對紋波敏感的負(fù)載（如LED）。5.2.3響應(yīng)時(shí)間測試設(shè)定電流從0A階躍到5A，用示波器觀察電流上升時(shí)間，結(jié)果約為8ms，響應(yīng)速度快，適合動態(tài)負(fù)載場景。5.2.4保護(hù)功能測試過流保護(hù)：將負(fù)載短路，系統(tǒng)在10ms內(nèi)切斷PWM輸出，LCD顯示“OverCurrent!”。過壓保護(hù)：斷開負(fù)載，輸出電壓升至13.5V時(shí)，系統(tǒng)觸發(fā)保護(hù)，LCD顯示“OverVoltage!”。過熱保護(hù)：用熱風(fēng)槍加熱MOS管至85℃，系統(tǒng)切斷輸出，LCD顯示“OverTemperature!”。5.3結(jié)果分析測試結(jié)果表明，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了0~5A寬范圍恒流輸出，精度、紋波、響應(yīng)時(shí)間均優(yōu)于傳統(tǒng)模擬恒流源，且具備完善的保護(hù)功能，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。結(jié)論與展望6.1結(jié)論本文設(shè)計(jì)的基于STM32的恒流源，采用數(shù)字控制與閉環(huán)反饋技術(shù)，解決了傳統(tǒng)模擬恒流源的缺陷。系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1.高精度：電流誤差小于0.5%，滿足LED驅(qū)動、傳感器校準(zhǔn)等高精度需求；2.可編程：支持按鍵與上位機(jī)設(shè)置輸出電流，適應(yīng)多場景應(yīng)用；3.高可靠性：具備過流、過壓、過熱保護(hù)，確保系統(tǒng)安全；4.低成本：采用STM32單片機(jī)與通用元件，成本低于國外同類產(chǎn)品的1/5。6.2展望未來可從以下方向改進(jìn)：1.提高效率：采用同步整流BUCK電路，效率可提升至90%以上；2.擴(kuò)大范圍：增加電流擴(kuò)展電路，實(shí)現(xiàn)0~10A輸出；3.無線通信：集成藍(lán)牙（HC-05）模塊，實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制；4.自適應(yīng)PID：采用遺傳算法優(yōu)化PID參數(shù)，提高系統(tǒng)對不同負(fù)載的適應(yīng)性。參考文獻(xiàn)[1]王兆安,劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2019.[2]STMicroelectronics.STM32F103C8T6Datasheet[Z].2020.[3]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2018.[4]劉金琨.PID控制原理與應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2015.[5]ADI.AD8221D