2 系统方案选择与比较

　　2.1 系统结构框图

　　系统结构框图如图2 所示.

　　2.2 核心控制器的选择

　　控制器采用目前比较通用的STC 系列单片机STC89C52， 一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存(FPEROM—Falsh Programmableand Erasable Read Only Memory)的高性能8 位微处理器.该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容. 由于将多功能8 位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，STC 的STC89C52 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

　　2.3 时钟功能模块的选择

　　方案1 采用DS1302 时钟芯片. 此芯片体积小、引脚少，操作起来非常方便.缺点是使用时需要外接备份电池和外部晶振，硬件线路较复杂，成本较高。

　　方案2 采用DS12C887 时钟芯片.此芯片，体积相对较大，内部集成有可充电锂电池，同时还集成32.768kHz 的标准晶振，可有效地保持时间的连续性，使用起来非常方便，但价格昂贵。

　　方案3 利用单片机(晶振11.0592M)的定时器设计时钟.时间显示在1602 液晶上，用独立键盘调节时钟的时、分、秒，并且可以设置定时.成本低，不需要在启用其他的芯片和外围电路，但程序较为复杂.考虑到性价比的问题和电路优化问题，所以选用方案3.

　　2.4 恒流源模块选择　　方案1 采用单片机产生PWM 信号，输出到达林顿管，经滤波器消除纹波，实现恒流源功能.采用PWM 脉冲方式来实现的恒流源可简化硬件电路，易于控制和调节，但是该方案精度难以保证，要适应本设计对精度的要求在技术上难度较高，且该方案很难适应电流调节范围大的应用需求，受纹波和稳定性等因素的限制，难以实现.

　　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.

　　2.5 D/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～+15 V，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。