基于

SPCE061A 单片机的数控直流电流源设计

      本文设计的数控直流电流源能够很好地降低因元器件老化、温漂等原因造成的输出误差，
输出电流在

20mA～2000mA 可调，输出电流可预置、具有“+”、“-”步进调整、输出电流信号

可直接显示和语音提示等功能。

     硬件电路采用凌阳单片机 SPCE061A 为控制核心，利用闭环控制原理，加上反馈电路，
使整个电路构成一个闭环，在软件方面主要利用

PID 算法来实现对输出电流的精确控制。该

系统可靠性高、体积小、操作简单方便、人机界面友好。

 

　　系统硬件实现方案

　　本设计采用单片机作为主要控制部件，通过键盘预置输出电流值并采用液晶模块实时
显示。整个系统硬件部分由微控制器、电压

-电流转换、键盘、显示、直流稳压电源和语音提示

等模块组成。系统组成框图如图

1 所示。

图

1 数控直流电流源的基本

模块方框图

　　微控制器是整个系统的
核心，负责整个系统的运作。
为了实现简化硬件电路、系
统性能稳定可靠，便于实现
语音播报、键盘设置和信息的实时显示等功能的协调，通过多种方案论证后，微控制器选用
凌阳公司的

SPCE061A，该单片机内部集成有 ADC、DAC、PLL、AGC、DTMF、LCD-Driver 等

电路

(与 IC 型号有关)。它采用精简指令集(RISC)，指令周期均以 CPU 时钟数为单位。另外，

它还兼有

DSP 功能，内置 16 位硬件乘法器和加法器，并配备有 DSP 拥有的特殊指令，大

大加速了各种算法的运行速度。同时可以在

Windows 环境下使用凌阳单片机应用开发工具，

该工具支持标准

C 语言和凌阳单片机汇编语言，集汇编、编程、仿真等功能于一体，大大加

快了软件开发过程。用该单片机作为控制器比较合适，在硬件电路简单的前提下，容易实现
A/D 和 D/A 转换、语音提示、PID 运算等功能。 

　　显示模块主要实现的功能是显示设置的电流输出值和其它人机交互信息。本部分可以采
用七段数码

LED 显示器，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，本文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、平面直角显示及影像稳定不闪烁等优点，且可视面积大、面效
果好、分辨率高、抗干扰能力强，适合用于显示字母、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。