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简易直流电子负载的设计分析
简易直流电子负载的设计分析简易直流电子负载的设计分析简易直流电子负载是用于测试电子装置、电源等的一种装置，它可以模拟若干种负载条件以测试相关设备的工作情况。
本文将介绍简易直流电子负载的设计分析，包括工作原理、设计思路、主要部件、关键技术和应用领域等方面的内容。
一、工作原理简易直流电子负载是一种能够模拟负载条件，从而测试其他设备的工作状况的装置。
它利用了一个能够提供模拟负载的电池和负载滑动电阻滑动电阻器来产生不同的负载条件，从而模拟各种应用条件。
使用直流电源将电负载连接到测试设备上，可以对测试设备的性能进行评估和测试。
二、设计思路简易直流电子负载的设计思路是通过使用可变电阻器和大功率开关晶体管来模拟不同的负载条件。
为了实现高精度、高性能的测试，需要使用高质量、高品质的元器件。
在设计过程中需要深入了解每个元件的标准和特性，以确定最佳的元件组合和设计方案。
三、主要部件简易直流电子负载的主要部件包括直流电源、继电器、抵抗器、电容、测量电路、温度保护等。
其中，高精度测量电路是保证电子负载性能最关键的部分，因此必须利用高性能IC 部件进行设计。
高精度电压采样电路和高精度电流采样电路是这一部分的核心。
四、关键技术简易直流电子负载的设计过程中需要掌握一些关键技术，包括负载控制、负载保护和热保护等方面。
负载控制要准确实现设定的负载条件，保护部件，保证负载的准确性和有效性。
负载保护要在工作时及时保护负载，同时需提高工作效率。
热保护作为一种常用的健康保护技术，对于长时间工作和大功率工作非常适用。
五、应用领域简易直流电子负载主要适用于各种电子产品的测试、研究和制造领域。
无论是电子设备的设计、测试、维护还是智能电表、逆变器、锂电池等产品的研究，简易直流电子负载都是必不可少的工具之一。
此外，汽车电子、太阳能电池板等领域也需要使用简易直流电子负载来测试设备的性能和可靠性。
总之，简易直流电子负载是一种重要的测试设备，可用于测试不同类型的电子产品，具有可靠性高、稳定性好、成本低等优点。
2012年TI杯简易直流电子负载
简易直流电子负载设计与总结报告湖北仙桃职业学院：杨青林胡炎何方指导教师：刘祖云刘明江简易直流电子负载的设计与总结报告摘要本系统设计的是直流电子负载，以TI公司16位的单片机MSP430为控制核心，由按键模块，D/A转换模块，恒流源模块、以及液晶显示模块等主要外围电路构成。
通过对DA的控制，达到对恒流值在一定范围内的控制，流过该电子负载的电流恒定，且电流值可设定。
之后通过内部AD的采集模块将实际端电压、端电流值送到单片机控制模块，能够检测被测电源的电流值、电压值；各个参数通过显示模块加以显示。
本设计着重阐述了系统框架、工作原理、软硬件设计，并给出了系统测试表。
测试结果表明，该系统具有稳定性强、调节速度快的特点，很好的满足了提出的性能指标。
关键词：恒流源、TM12864Z-1液晶、D/A、采样电路（电压采样、电流采样）、键盘、被测电源。
一.系统结构原理图本系统由以下部分组成：电源电路、单片机、功率控制电路、电压、电流采样电路、D/A输出、键盘输入、液晶显示电路。
系统总体结构框图如图1所示：二.方案比较与论证1. 主控芯片方案一：选用ATMEL公司的AT89C51作为该系统的微控制器。
51单片机软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，单片机为8位机，价格便宜，成本低，控制简单。
但51单片机功耗较高、运行速度慢、储存空间小内存只有8Kb，片内资源少，存储容量小，难以存储大容量的程序和实现快速精准的反应、控制、计算。
使用AT89C51需外接两路AD转换电路，实现较为复杂。
方案二：选用TI公司MSP430单片机作为该系统的微控制器。
MSP430单片机是16位的单片机，数据处理速度快，耗能低，保密性能好，内存空间大，抗干扰性好，内部集成资源丰富，存储容量大，低电源电压（1.8V—3.6V），支持多个中断源，可任意嵌套，时钟系统灵活，具有A/D转换等电路。
考虑到本系统对单片机性能要求较高，本设计采用了方案二，选用MSP430单片机作为直流电子负载微控制器。
程控直流电子负载设计.
摘要电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量，靠功率管的耗散功率消耗电能的设备，它的基本工作方式有恒压、恒流、恒阻、恒功率这几种。
本设计从直流电子负载系统方案分析入手，详细讨论了整个系统的硬件电路和软件实现，并给出较为合理的解决方案。
为便于控制的实现和功能的扩展，采用了STC89C52 单片机作为核心控制器，设计了DA输出控制电路、AD电压电流检测电路、键盘电路、显示电路和驱动电路，通过软、硬件的协调配合，实现了整个设计。
通过运放、PI调节器及负反馈控制环路来控制MOSFET的栅极电压，从而达到其内阻变化。
这个控制环路是整个电路的核心实质，MOS管在这里既作为电流的控制器件同时也作为被测电源的负载。
控制MOS管的导通量，其内阻发生相应的变化，从而达到流过该电子负载的电流等恒定，从而实现四种工作模式。
本设计能实现电子负载的恒流控制：能够检测被测电源的电流、电压及功率并由液晶显示。
在额定使用环境下,恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内），电子负载将根据设定值来吸收电流，流过该电子负载的电流恒定。
关键词：电子负载；恒流模式；PI调节；单片机控制AbstractThe principle of electronic load is within the control of the power MOSFET or transistor conduction flux, the power dissipated by the power tube power consumption of the device, and its basic operating mode and constant voltage, constant current, constant resistance, constant power these types.The design of system solutions from a DC electronic load analysis, a detailed discussion of the entire system hardware and software, and gives a more reasonable solution. In order to facilitate the implementation and control of the expansion, using STC89C52 microcontroller as the core controller designed DA output control circuit, AD voltage and current detection circuit, keyboard circuit, display circuit and driver circuit, through software and hardware coordination to achieve the entire design. By the op amp, PI regulators and negative feedback control loop to control the MOSFET gate voltage, so as to change its resistance. This control loop is the core substance of the circuit, MOS tube here both as a current control device also serves as the power supply under test load. Control MOS transistor conduction flux, its resistance changes accordingly, so as to flow through the electronic load current is constant, to achieve constant current mode.This design can achieve constant current electronic load control: the ability to detect the measured supply current, voltage and power by the LCD. The rated usage environment, the constant current mode regardless of the input voltage changes (in a certain range), the electronic load to absorb the current according to the set value, the flow through the constant current electronic load.Key words:electronic load; constant-current pattern; PI regulator; SCM control目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 直流电子负载的应用现状 (1)1.3 直流电子负载发展现状 (2)1.4 系统设计要求 (3)第2章方案论证 (5)2.1 电子负载的工作原理 (5)2.2 总体设计方案论证 (6)2.3 器件选型 (7)2.3.1 单片机的选择 (7)2.3.2 液晶显示模块 (8)2.3.3 D/A转换模块 (9)2.3.4 采样模块 (10)2.3.5 键盘模块 (11)2.3.6 电源电路模块 (11)2.4 软件设计方案 (12)第3章硬件系统设计 (13)3.1 单片机最小系统设计 (13)3.2 显示电路设计 (13)3.3 键盘电路设计 (14)3.4 D/A转换电路设计 (16)3.5 采样电路设计 (17)3.5.1 电流采样电路 (18)3.5.2 电压采样电路 (18)3.6 电源电路设计 (20)第4章软件系统设计 (23)4.1 PID调节原理 (23)4.1.1 PID参数设置 (24)4.1.2 PID设定值的调整 (24)4.2 软件介绍 (26)4.3 主程序流程图 (26)4.4 电压电流采样流程图 (27)4.5 显示子程序流程图 (28)4.6 D/A转换程序流程图 (29)4.7 按键子程序流程图 (30)第5章系统调试 (32)5.1 硬件调试 (32)5.2 软件调试 (33)5.3 软硬件综合调试 (33)第6章总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录I (38)附录II (39)附录III (46)第1章绪论1.1 课题背景与意义在人们生活的多个领域都要用到负载测试，如充电电源试验、蓄电池放电试验以及购买电池、电源时等都需要负载测试。
直流电子负载的设计制作
直流电子负载的设计制作【摘要】本设计主要以高速、低功耗、超强抗干扰STC12C5A60S单片机为控制核心设计直流电子负载。
包括控制电路（MCU）、主电路、采样电路、显示电路等，能够检测被测电路的电流值、电压值等各个参数，并能直观的在液晶上显示。
本系统由自锁开关控制电路的工作状态，通过手动调节开关切换在恒压、恒流、恒阻电路之间的工作状态，由LED灯指示相应的工作状态。
系统的稳压范围为1V-30V，稳流范围为100mA-3.5A，误差0-5%在题目要求范围内，达到题目要求并扩展了恒压、恒流的范围。
由单片机控制，通过按键达到对恒压值或恒流值在一定范围内的控制，设置了过载保护，通过亮灯显示过载。
【关键词】电子负载；单片机（MCU）1.方案设计与论证1.1 整体方案设计基于手动调节单片机控制的直流电子负载图1 基于手动调节单片机控制的直流电子负载原理图本方案通过两个自锁开关来控制电路的工作状态，在恒压、横流、恒阻之间进行切换，通过stc12c5a60s单片机通过D/A芯片控制恒压、恒流等的值，stc12c5a60s是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051，但速度快8-12倍，8路高速10位A/D转换。
采用大功率NMOS 管IRF540，该管导通电阻足够小，源漏抗击穿能力足够强。
软硬件结的方式，方便简洁实现了不同模块之间的转换，很好的完成了恒压、恒流等基本功能，并完成了恒阻等附加功能。
由单片机采集电压、电流值，检测电路过载控制继电器工作，实现电路的过载保护并报警。
1.2 模块方案1.2.1 恒压设计方案方案一：用晶体管来实现电压放大和比较，基极和发射极分别相当于比较器的负、正输入端。
基极本身会分得一部分电流，同时还会有个电流Ibe影响发射极的电压。
这样的电路能够实现恒压功能，但是误差比较大，同时还有较大的功率损耗。
方案二：直接用运算放大器OP07芯片来实现电压的放大和比较电路看起来简单易懂。
简易直流电子负载的设计
简易直流电子负载的设计直流电子负载是用来模拟电子设备在不同负载下的工作状态，进行性能评估、设计验证和电源测试等应用。
本篇文章将介绍如何设计一款简易直流电子负载。
1. 功能需求根据负载的应用场景和测试要求，确定需要支持哪些电压和电流范围，以及是否需要具备恒压模式或恒流模式切换等功能。
2. 电路部分直流电子负载的核心电路包括电源电路和负载电路。
电源电路提供给负载电路所需的电压和电流，负载电路则通过调整电阻来模拟负载。
(1) 电源电路电源电路应有较好的稳压和保护功能，以提供可靠的工作环境。
在设计时可以考虑采用集成电路LM317的恒压电源，它拥有很好的输出稳定性，能够稳定地提供实验所需的直流电源。
具体参考图一图一 LM317电源电路(2) 负载电路负载电路是根据不同的测试要求设计的。
通常，它由电阻和开关组成。
通过控制开关状态，可以改变电流流过的电阻值，从而模拟不同的负载情况。
具体参考图二图二负载电路在此电路中，当开关S1和S2同时闭合，负载电路中的电阻为R1+R2，此时电流为I=V/R，R为R1+R2。
当仅闭合S2，电路中的电阻为R1，此时电流为I=V/R1。
3. 控制部分控制部分负责检测电路输入参数，控制负载电路中的开关状态，以实现恒压或恒流模式。
通过引脚连接信号发生器和AD转换器，可以实现对测试信号的自动控制和测量。
4. PCB设计根据电路设计要求，制作 PCB 设计图并下单生产。
需要注意的是，在 PCB的布局设计时，不同信号的逻辑分开布局，尽量避免出现复杂的交叉干扰。
5. 其他需要注意的是，电路部分虽然简单，但是在设计和实现的过程中，需要充分考虑设备的安全性和可靠性，尽量避免出现安全事故。
总之，设计简易直流电子负载需要考虑功能需求、电路部分、控制部分、PCB设计等各个环节。
只有当以上各个方面都考虑周全，才能制作出高质量的直流电子负载，以满足各种测试需求。
第七届电工电子创新设计大赛决赛设计报告
（保密区域）第七届电工电子创新设计大赛决赛《简易直流电子负载》测试报告编号:基于MSP430F149单片机的恒流电子负载系统设计摘要: 设计一台恒流(CC)工作模式的简易直流电子负载。
以MSP430F149单片机为核心。
通过AD采集电流检测模块测量到的电流信息, 算法处理后, 利用D/A输出模块控制V/I转换电路从而实现恒流。
并且将电压、电流检测数据进行处理得到被测直流稳压源的负载调整率。
系统在工作中, 无论电子负载两端电压是否变化, 流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
关键词: 恒流；MSP430F149;V/I转换电路;数字控制Design of A DC Constant Current Electronic Load SystemBased on MSP430F149Abstract:Th.repor.i.base.o.th.desig.o..simpl.D.electroni.loa.o.constan.current .Th.syste.realiz.th.C.workin.mod.b.utilizin.th.MSP430F14.a.th.core,A.samplin.a n.detectiv.modul.t.measur.th.current,D/.outpu.modul.t.contro.th.V/.transfor.ci rcui.afte.bein.processe.b.algorithm.Besides,th.loa.regulatio.ca.b.automaticall .measure.b.processin.th.voltag.an.curren.samplin.data.Whe.th.syste.i.working,n .matte.ho.th.voltag.ove.th.loa.change,th.curren.throug.i.i..constan.value.Key Words:CC;MSP430F149;V/I transform circuit；Digital Control1.概述及方案选择在电路中,负载是用来消耗电源输出能量的装置。
直流“电子负载”设计
直流“电子负载”设计直流电子负载是一种能够模拟真实工作情况并对电流进行调节的设备。
它可以用于测试和验证直流电源、电池、太阳能电池和风能电池等直流电源的性能。
本文将介绍直流电子负载的设计原理、主要特点以及在各个领域的应用。
一、直流电子负载的设计原理直流电子负载的设计原理主要基于非线性电阻网络和控制电路。
通过控制电阻网络的状态，可以实现对电流的调节。
整个直流电子负载主要包括两个部分：控制电路部分和非线性电阻网络部分。
控制电路主要负责接收控制信号，并对非线性电阻网络进行控制。
控制信号可以来自于外部的操作控制台或者计算机控制界面。
在得到控制信号后，控制电路会根据信号的大小和方向调整非线性电阻网络的状态，从而实现对电流的调节。
非线性电阻网络由多个管脚连接起来，形成一个复杂的电阻网络。
通过调整各个管脚之间的电阻状态，可以实现不同的电流调节要求。
非线性电阻网络的设计需要考虑到电流的范围、精度和稳定性等因素，以确保直流电子负载的性能达到设计要求。
二、直流电子负载的主要特点1.高精度控制：直流电子负载能够对电流进行精确控制，可以满足各种电流调节要求，尤其适用于对电源和电池性能的测试和验证。
2.大电流容量：直流电子负载具有较大的电流容量，可以承受较高的电流负载，同时保持稳定的输出。
3.快速响应：直流电子负载能够迅速响应控制信号，并在极短的时间内实现电流的调节，以满足实时的工作需求。
4.多功能应用：直流电子负载可以根据需要进行不同的电流调节模式，如恒流、恒压、恒功率等模式，适用于不同的测试和验证场景。
5.保护功能：直流电子负载具有多种保护功能，如过流保护、过压保护、过功率保护等，可以有效保护被测试设备以及负载本身的安全性。
三、直流电子负载的应用领域1.电源测试：直流电子负载可以模拟负载情况，测试电源的性能指标，如输出电流、输出电压、稳定性等。
2.电池测试：直流电子负载可以模拟不同工作条件下对电池进行测试，如充放电测试、容量测试、循环寿命测试等。
直流电子负载报告()
摘要本系统主要以89S52单片机为控制核心。
恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内），流过该电子负载的电流恒定，且电流值可设定。
工作于恒压方式时，电子负载端电压保持恒定，且可设定，流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。
工作于恒压模式时，电流随电压变化，并且其比值为一固定不变的常数，且可设定.ADC0832采集数据，在数码管上显示数据，并可手动切换恒流恒压横阻工作模式。
一、系统方案1、方案比较与选择（1）恒压模式设计方案一：使用开关稳压电源方式。
这种方式效率较高，应用也比较普遍。
但在实际测试的过程中，发现纹波较大，不易控制。
故不采用此方案。
方案二：采用晶闸管，通过控制电路改变晶闸管导通角以实现恒压工作方式，性能稳定。
但价格较高，不宜使用。
方案三：采用LM324组成比较器，三极管上的电压经过R1与R2的分压送入运放正向输入端与给定值比较。
（2）恒流模式设计方案一：采用电流互感器对电流回路上器件的磁场进行反馈，构成恒流模块。
然而该电路的实现形式比较复杂，考虑到竞赛的时间限制，不采用此方案。
方案二：采用恒流二极管构成恒流模块，简单易行。
但恒流二极管的恒流特性并不是非常好且电流规格比较少，价格又比较昂贵。
故此方案也不可行。
方案三：选用运放LM358，将反相端输入端与输出端采用负反馈电路，在反馈电路中加入可调电阻，使得取样电阻上的电流可以微调，实现输出电流与理论值相同，大大提高了输出电流的精度，又由于运放的同相输入端的信号来自与数模转换模块的运放输出，稳定度很高。
所以采用方案三。
原理图如图所示，图中输出端取样电阻为0.5欧大功率电阻；（3）恒阻模式设计方案一：可以在恒流电路的基础上通过MCU检测到的输入电压来计算电流，达到恒阻的目的。
但这种方法响应较慢，只适用于输入变化较慢，且要求不高的时候，所以不予采用。
方案二：搭建硬件电路实现。
通过可调电阻分压，并使用运放构成反馈，经过三极管调整电路达到恒阻效果。
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“简易直流电子负载”设计报告
摘要：本系统设计制作了一台恒流工作模式的简易直流电子负载。
通过按键、LCD显示，AD/DA模块、恒流电路及功率器件搭建电路。
运用MSP430G2553单片机精确控制恒流电流值，可以满足基本要求（1）、（2）、（3）；自制了一个符合发挥部分（1）的稳压电源，通过测量达到了发挥部分（2）的要求，通过改变负载电阻Rw达到发挥部分（3）的要求。
本系统能够把负载两端电压、流过负载电流和负载调整率直观的在LCD上显示，具有便携（电池供电），精确等特点。
关键字：恒流功率器件AD/DA MSP430G2553 负载调整率
一、模块设计方案
1.1 单片机系统
方案一、使用AT89C51单片机系统，At89C51是一个低功耗的CMOS8位单片机，片内含有4K bytes存储器和128bytes的随机数据存储器，片内集成通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元。
方案二、使用MSP430g2553单片机系统，其可在1.8~3.6V的低电压范围内工作，具有超低功耗的特点；有5种节能方式和基本时钟模块配置；内置16位定时器，多达20个支持触摸感测的I/O引脚和欠压检测器，MSP430g2553功耗低。
综合考虑，方案二中单片机系统，性价比高，运行速度高；所以采用方案二。
1.2DA模块
方案一、使用DAC0832，最常用的器件，易于使用，硬件接口简单，编程容易，缺点精度只有8位，达不到设计要求。
方案二、TI公司生产的TLV5616。
这是一个12位的数模转换器。
带有灵活的4线串行接口，可以无缝连接TMS320，SPI，QSPI和Mircrowire串行口。
数字和模拟电源分别供电，电压范围2.7V~5.5V。
输出缓冲是2倍增益rail-to-rail输出放大器，输出放大器是AB类以提高稳定性和减少建立时间。
rail-to-rail输出和关电方式非常单电源、电池供电应用。
通过控制字可以优化建立时间和耗化比且精度达到设计要求。
综合考虑，我们选用方案二。
1.3恒流电路模块
方案一、采用稳压器来构成恒流源，LM7805是三端固定式集成稳压器，输出的电流I=（Uo’/R1+I2）;式中I2是7805的静态电流，数值非常之小，当R1较小I1较大时，I2可忽略不计；当R2变化时，LM7805改变自身的电压差来维持电压不变。
该电路结构简单，但不能实现数控。
如图1.
U1
LM7805CT
LINE VREG
COMMON
VOLTAGE
C1
30pF
R110kΩ
R2
1kΩ
C2
100nF
+
_
Ui
I2
I1
Uo'
图1 LM7805恒流图方案二、使用OP07CP和场效应管IRF3205搭建恒流源电路。
可以方便的与被测电源相连，并能为AD提供电压电流采样。
如图2所示.对IRF3205功率MOS管来讲，通过对其栅极电压的控制，可以达到控制IRF3205的源漏极电流的目的，即在保持栅极电压不变的情况下，源漏极电流可以保持恒定，这样就达到了恒流的效果，
档位调节：题目要求功率器件电路的电流要在100mA到1000mA之间变化，并且每100mA为一个档。
完成此项功能可以通过改变IRF3205的栅极电压来完成，而栅极电压的值又取决于由单片机控制的D/A输出。
所以可以通过单片机来控制IRF3205的电流进行档位的切换。
图2 OP07CP恒流原理图
为达到数控的要求，本系统采用方案二。
1.4AD模块
方案一、ADC0809是8位的A/D转换芯片，每一通道转换时间为100uS，有8个模拟量输入通道，但其精度达不到本系统所需要求。
方案二、单片机msp430内自带10位AD ，但其理论精度刚好达标，实际使用
时，引入噪声后，其精度可能达不到要求。
方案三、选用TI 公司的芯片ADS1115模数转换芯片。
可编程数据速率有8sps~860sps ，片内有低漂移电压基准，内部振荡器和内部可编程增益放大器，是16位的高精度模数转换器，数据通过一个I2C 兼容串行接口进行传输，ADS115可提供2个差分输入或4个单端输入。
此模块，采用方案三。
总体方案框图 如图3
图3 系统框架图
二、理论计算与分析
1、AD 转换电路。
AD 转换电路我们采用TI 公司生产的ADS11115芯片。
ADS1115是16位的
AD 转换器，其转换精度可以达到,即65536
1
，完全可达到千分之一的题目测量精
度要求。
2、DA 转换电路
DA 转换电路我们采用TI 公司生产的TLV5616芯片。
通过SPI 接口与单片机相连，较少使用单片机端口。
TLV5616是12位的DA 转换器，其转换精度
可以达到1000
01x ,即40961
，完全可达到的题目要求的恒流电路的电流变化的精
度要求。
3 恒流电路
导通MOS 取样电阻使用0.7欧的电阻。
OP27使用9V 的单电源供电。
D/A 芯片外接参考电压为Vref=2.5V 实际使用的模拟量的范围为0-1.3V ，其中取使得MOS 管导通的电压范围为0.5V-1.3V ，首先，运放输出端的电压在正常工作时应该使得功率MOS 管导通，即运放输出端的电压应该达到功率MOS 管的开启电压，而IRF3205的开启电压V GS 为2－4V ，另外运放的供电电源为9V ，其输出电压值最好不超过其供电电压值，即运放输出端的电压值的范围最后确定
为3V －7.8V ，即确定放大倍数为6倍。
运放放大倍数的计算，即电阻R1和R2的阻值的确定。
4、稳压电路
自制的稳压电路我们采用的是LM2596。
输出的电压4.97V ，纹波7mV ，电流可达到3A ，完全满足题中要求。
5．电源负载调整率的测试原理
5V 稳压电源
直流电子负载
R W
被测电源
+
+
_
_
当设置D/A 模块的输出电压小于0.3V 时，运放输出端，即功率MOS 管的栅极电压为低于1.8V ，小于功率MOS 管的开启电压，功率MOS 管截至，功率回路上的电流为0，此时相当于外电路开路，此时通过电压采样得到的电压值，就是空载时的电压值。
记为V1，通过按键调整D/A 输出，开启MOS 管，进而调整外电路的电流，使之变成100mA ，200mA 直至1000mA ，实时采样每一次的电压值V2，则有
%100*1
2
1V V V 负载调整率＝
也可通过更换图中的Rw 的阻值，来进行测量，测量的原理和公式同上。
三、硬件电路和软件设计
1 使用ADS1115进行AD 转换。
AD 转换电路如图4.
图4 AD模块电路图
ADS1115模数转换器，SDA与SCL接10K的上拉电阻后接入单片P2.1，P2.0。
ALERT口悬空。
AIN0，AIN1，AIN2，AIN3,分别接模拟输入。
题目要求对电流和电压采样并显示采样值，要求精度电压为0.1％，电流为0.2％，要达到此测量精度，必须至少采用10位以上的A/D转换，TI公司的ADS1115是16位，完全满足此要求。
2 使用TLV5616进行的DA转换。
DA转换电路如图5.
图5 DA模块电路图
在本题要求中，要求对电流进行设定时范围100mA到1000mA，100mA一档，精度要求为1％，本报告的设计中采用D/A输出来控制功率器件电路的电流，为保证输出电流精度，决定采用TI公司的12位的数模转换器TLV5616。
3 直流稳压电源电路。
如图6.
图6 LM2596稳压电路图
4软件设计流程及主要程序
4.1主要程序：按键程序、LCD显示程序、AD模块程序、DA模块程序（详细程序见附录）。
4.2软件设计流程框图，见图7。
图7 程序流程图
四、测试方案及分析
整个测试过程需要用到的仪器：双踪示波器，4位半的万用表。
测试环境：室内温度25°C
1、负载两端电压和流过的电流的测试
测试情况：完成
都在题目的误差范围之内。
2、负载两端电压及负载调整率
测试情况：完成
行对比，然后更换不同的负载阻值，来测量负载的调整率。
3、结果及误差分析
A、IN5824二极管上产生压降，经LC滤波之后，输出的电压可能达不到AD/DA 所要求的基准电压2.5V。
B、测得的被测电源的纹波值结果大一点，这可能是测量时示波器的表笔与电路形成一个环路，从而会受到电感发出的电磁波的影响。
C、外界环境中小噪声的干扰。
4、进一步的改进
A、使用压降更小的二极管，效率可以提高。
B、改进电路的走线，可以使小信号的地接在同一个点，在接到公共地上，底线使用更粗的线，可以提高效率。
改变走线方式，避免形成地线回路，，可以减小纹波。
C、电路中应尽量使用一些屏蔽线，或做一些屏蔽装置。
以提高电路的效率。
五、参考文献
[1] 沈建华杨艳琴《msp430系列16位超低功耗单片机原理与实践》北京航空航天大学出版社20XX年
[2] 黄智伟《大学生电子竞赛设计方案》。