LED可控恒流源驱动系统设计方案

方案2由运算V/I转换电路构成恒流电路。运算放大器构成的恒流电路摆脱了晶体管恒流电路受限于工艺参数的缺点。该方案可实现0~5V/0~500mA的V/I转换，且转换精度较高。若输入端由单片机配合数字电位器控制，还可很方便实现数控恒流源。

方案3通过专门的恒流/恒压芯片LT1769和简单的控制线路来实现压控电流源方案。这种恒压芯片具有集成度高，使用起来控制系统的软硬件都变得相对简单的优点。但缺点是方案实现不够灵活；由于该芯片精度不高，设备性能被局限在这种专用芯片性能指标所允许的范围内。所以这种设计一般只适合于精度要求不高，但集成度和便携性要求高的场合，事实证明，这不是做理想的数控电流源实现方案。

鉴于论证与比较，最终选择方案2。

2.5D/A转换器选择

对于D/A转换器，笔者使用非常普遍的8位D/A转换器DAC0832，其转换时间为1μs，工作电压为+5V~+15V，基准电压为±10V，与微处理器接口完全兼容，具有价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。其D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。

3 硬件电路设计

3.1系统电源电路

如图3所示，该电源利用正压集成稳压器LM7812和负压电感器生产集成稳压器LM7912提供对称的正/负12V稳压输出，供给运放使用，而后再通过LM7805稳压成5V输出，供给单片机使用。

3.2LED驱动电路

图4所示的电路可以很方便地实现电压/电流的转换。运放U1A构成比较器，U1C构成电压跟随器，起负反馈作用。输入信号Vi与反馈信号Vf比较，在比较器U1A的输出端可得输出电压V1，V1控制运放U1B的输出电压V2，从而改变三极管Q1的输出电流IL，而输出IL又影响反馈电压Vf，到达跟踪输入电压Vi的目的。输出电流IL的计算式为IL=Vf/R13，因负反馈使Vi=Vf，故而IL=Vi/R13.若R13取值为10Ω，则可实现0~5V/0~500mA的V/I转换；若所选择器件的性能参数稳定，运放UA1，UA2的放大倍数足够大，则其转换精度较高。V13的电压由单片机配合D/A输出控制，可很方便实现数字恒流源输出。

3.3D/A转换电路

DA转换电路如电感器电路符号图5所示。

4 软件设计

软件系统的任务主要有D/A转换、步进加减、键盘扫描、液晶显示、时钟等功能。为了将所有任务有序的组织起来，软件系统采用前后台结构。其中键盘扫描、液晶显示，放在主程序中，D/A转换任务需要定周期运行，放在时基中断服务子程序中运行，有效的保证了重要任务能及时执行。

系统采用看门狗技术，若程序出现死循环或者跑飞现象，单片机内部的看门狗将使单片机复位，将单片机重新拉回有序的工作状态。

4.1主程序

系统上电复位后，主程序首先完成系统初始化，其中包括I/O口，中断系统，定时器/计数器等工作状态的设置，系统变量赋初值等工作。

完成系统初始化后打开中断，随之进入键盘扫描程序，键盘扫描获取键值后，根据键值完成设定预置电流值、步进加减、时钟调节等，并通过LCD显示输出电流值和时间。主程序流程图如图6所示。

4.2D/A转换程序

D/A转换器DAC0832的接口形式为并行接口，因此在对DAC0832进行操作时需要考虑到时序问题。D/A的控制流程图如图7所差模电感器示。

4.3时钟程序

由于时钟没有借助任何外围器件，仅依靠单片机内部定时器来完成时钟运行，因此对定时器进行操作时采用溢出中断法，秒、分、时的过渡采用累加跳转处理法。时钟的控制流程如图8所示。1

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