集合四种功能，我的“双核独显”电源制作过程

　　近段时间我制造了一个集电流源、电压源、充电和烙铁于一身的“四用”电源，同时还有个显示屏显示。在设计过程中，我用到两个单片机，一个负责变量采集，一个主负责显示。于是我的同事就把这个“怪兽”叫做“双核独显”电源。

　　核心是控制一个由MOS管搭建的一个电压调节板，可以数控电压，因此得到一个电压源；通过电流反馈，调节电压，又得到一个电流源；通过电流电压反馈，得到一个锂电池充电器；通过烙铁温度反馈，得到一个恒温烙铁控制器，思路就是这么来的。单片机是飞思卡尔QD4，两个16bit定时器/PWM ，四通道10bitAD。它的主要功能有：1、电压源；2、电流源；3、充电器；4、恒温烙铁控制器。

　　下面是电路图：

         主控电路

　　

　　调压电路

　　

　　调压电路中NMOS借鉴白光烙铁的电路，不过要做快速开关，图中的R9不能太大，我用500欧的，PWM 2KHZ可以。上拉电阻R13也很重要，在单片机异常是，保证关断输出。MOS后端的电路，可以参考DC芯片资料。

　　其中具体的焊接过程我就忽略不写了，相信大家根据我给的电路图就可以做出相对应的产品。

　　以下是一些总体图和测试图：

　　总体的样子

　　

　　　　电源输入是用笔记本电源。输出是一个USB口，我平时用不到大电流，3A足够了，步进10ma。最大输出电压接近输入电压，步进0.01V。显示用的是nokia5110显示屏（上图是用5V供电，屏幕有杂点，下面改为3.7V，完美屏）。

　　

　　　　输入由一个电位器，一个按键构成。电位器仿照示波器的用法，可以上下选择，也可以输入设定值。按键短按用来“确定”，长按“返回”这些信息由单片机1采集，单线发送给单片机2，显示。单线通信花了不少精力。采样电阻50m欧，用358放大。电流采集后要校正，消除偏差。



        做好了这一大堆东西后，我们要对其进行基本的功能测试。

　　一、电压源

　　

　　下图中：9.22V是实时采集的真实电压，S：设定值，I：电流

　　

　　电压输出相应很快，示波器截图

　　

　　快速扭动电位器，都可以用示波器作画了

　　

　　二、电流源

　　

　　下图中：0.44A是实时采集的真实电流，S：设定值，V：电压

　　

　　三、充电模式

　　

　　为了测试，把我移动电源的电池芯拆出来了。当时舍得的横流充阶段电流为300ma，这叫一个等啊

　　不过能看到这么多输出信息，挺爽的

　　0264mA是累计充电电量，I：当前充电电流，V：电池电压

　　

　　四、烙铁模式

　　

　　炊烟袅袅啊……公司的热成像仪送检了，无法校准温度。我是用公式直接算的，感觉偏低了。不过笔记本电源供电，刚刚的。爱死这个烙铁了

　　

　　介绍一下这个USB烙铁

　　

　　烙铁是用白光936烙铁柄改的，接了个USB头，外侧做电源线，usb的数据线接反馈电阻。经过测试，3A电流，usb口毫无问题，而且升温也不错，所以程序了限定3A。太大电流，笔记本电源会保护。

　　以下是我将产品组装进盒子里面的图示：

　　壳子是拆了一个12V/2A的电源的塑料壳，把这么大一坨东西，塞进去，可是费了功夫。

　　

　　终于塞的差不多

　　

　　进去了！！左面一张

　　

　　右面一张

　　

　　上面的是开机图片（怎么跟大哥大似的）……

　　到此为止所有的制作就已经完成了。


　　在制作过程中，我想给大家说一下我的一些编程方面的经验。

　　一、时基函数

　　我现在觉得这个函数应该是每个工程必须的，但回想我看过的单片机书，好像没有讲到这一点的，相见恨晚。
　　void TimePro（）
　　{
　　if（！b_8msFG）
　　return;
　　b_8msFG = 0;
　　Tim8ms++;
　　PIHtim++;
　　if（KeyTim 《 255）
　　KeyTim++;
　　if（PIHtim 》 4）
　　{
　　TPM2C0SC = 0x48; //开外部中断
　　}
　　LCDTim++;
　　LCDFlashTim++;
　　if（Tim1ms 》 124）
　　{
　　Tim1ms = 0;
　　Tim1S++;
　　……
　　……
　　……
　　}
　　}
　　上面就是一个“时基函数”，当你的程序有几个外围需要同时控制时，再用NOP延时，直线执行已经忙不过来了，需要用上面的函数。
　　b_8msFG在8ms定时中断中置为1。TimePro（）在主函数中调用。这样KeyTim、LCDTim这些计时变量就在一直计时。例如调用键盘程序，判断一下KeyTim是否到时间，到了执行，KeyTim清零，不到返回，再去调用别的函数体。这样分时复用CPU，避免了NOP来浪费系统资源，当几个外围执行周期不同时，更是这样 。

　　二、AD采样（数字滤波）

　　这个程序是公司的标准模块。大学时，AD采出来，我就直接用了。工作了才发现这样不好，采完后还要做一下数字滤波。数字滤波，不知谁起的这么好听的名字，唬住不少人。其实很简单，但很实用。在这里，实际操作就是：采六次，去掉最大最小值，剩四个求平均。以前对它的作用体会不深，当有一个单片机直接测交流真有效值的项目，一个不堪入目的波形进入单片机，数字滤波后，一下数值稳定不乱跳了，顿生感慨。
　　下面是程序：
　　void ADPro（）
　　{
　　uchar n，i;
　　if（ADTim 《10） return;
　　ADTim = 0;
　　for（n=0;n《6;n++）
　　{
　　ADChannel = Channelin; //通道选择;
　　while（！ADC1SC1_COCO） NOP（）;//等待转换完成
　　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; //减去最大最小值
　　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;
　　case 3 ：
　　ADV = m_ADCSum;
　　break;
　　default：
　　break;
　　}
　　Channelin ++; //切换通道
　　if（Channelin 》 3）
　　Channelin = 0;
　　}
　　若是用AD来控制输出，更需要这样做。避免临界值时的误动作 。

　　三、键盘程序

　　//---------------------------------
　　//按键程序
　　//---------------------------------
　　void KeyPro（）
　　{
　　if（KeyScanTim 《200） //20ms scan时基函数中计时
　　return;
　　KeyScanTim =0 ;
　　//KeySet
　　if（！PI_KeySet）
　　{
　　if（b_KeySetBac）
　　{
　　if（KeySetCount《255）
　　KeySetCount ++;
　　}
　　else
　　b_KeySetBac =1;
　　if（KeySetCount 》6）
　　{
　　b_KeySetLong = 1; //长按键，不需放手既可产生
　　KeyNum = 0;
　　KeySetCount =0;
　　b_KeySetBac =0;
　　LongKeyExitTim = 0;
　　}
　　}
　　else
　　{
　　if（b_KeySetBac && LongKeyExitTim 》 2）//防止长按后，产生一个多余的短按键
　　{
　　b_KeySet = 1; //短按键，放手后产生
　　KeyNum = 0;
　　}
　　b_KeySetBac =0;
　　KeySetCount = 0;
　　}
　　}
　　一个按键，既可响应长按，也可响应短按 。