【正文】 AbstractThis system can effectively apply to the fields which need high stability of small power constantcurrent design used single chip microputer (AT89C52) as the corn controller and the input keyboard are four independent ones and data is shown on liquid crystal display (LCD1602).using the constant current control circuit which is constituted of an error amplifier (TL082) and a triode(TIP122). a 12bit A/D converter (TLV2551) and a D/A converter(TLV5618) to implement the realtime detection and control on output current. It achieves constant current output from 50mA to 500mA with step size 1mA and ensures the stability of ripple current to be less than 2mA. Keywords Constant Current Source；SCM AT89C52 ；A/D Converter ；A/D Converter 1 前言 恒流電源的概述 電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實踐性很強的工程技術(shù)，服務(wù)于各個行業(yè)。本聲明的法律結(jié)果由作者承擔。 學(xué)科分類號 0806 本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)題目（中文）： 數(shù)控恒流源的設(shè)計與實現(xiàn) （英文）：Design and Implementation of DigitalControlled Direct Current Source 學(xué)生姓名： 　 學(xué)　　號： 　 系　　別： 物理與信息工程系 專　　業(yè)： 通信工程 指導(dǎo)教師： 起止日期： 2012年11月—2013年5月2013年 05月 15 日 懷化學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信聲明 作者鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文(設(shè)計)，是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。本科畢業(yè)論文（設(shè)計）作者簽名：年 月 日 目錄摘 要 I關(guān)鍵詞 IAbstract IKeywords II1 前言 1 恒流電源的概述 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 研究現(xiàn)狀 3 發(fā)展趨勢 4 研究的意義 52 任務(wù)分析與方案論證 5 設(shè)計任務(wù) 5 設(shè)計方案 6 總體方案設(shè)計、比較與論證 6 數(shù)控模塊 8 電流源模塊 83 系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 系統(tǒng)的總體設(shè)計 10 單片機控制系統(tǒng) 10 10 單片機串口通信 11 恒流部分 13 電源部分 14 14 誤差電壓放大器 15 基準電壓 154 系統(tǒng)軟件設(shè)計 15 程序總體流程圖 15 D/A子程序 15 A/D子程序 175 系統(tǒng)調(diào)試 17 測試結(jié)果 17 數(shù)據(jù)分析 19 出現(xiàn)的問題與改進 206 結(jié)論 20參考文獻 21致謝 22附錄A 程序清單 23附錄B 總電原理圖 32附錄C 印制電路板圖 33 37 / 43數(shù)控恒流源設(shè)計與實現(xiàn)摘 要 數(shù)控恒流源能有效應(yīng)用于需要高穩(wěn)定度的小功率恒流源的領(lǐng)域。當今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多科學(xué)領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，滿足國際標準的電源產(chǎn)品才能夠獲得通行證。所以，高精度的數(shù)控直流電流源有很大的發(fā)展空間。 在數(shù)控電源的基礎(chǔ)上，再發(fā)展為數(shù)控恒流源。恒流源在現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)及科研生產(chǎn)的運用中正朝著體積小、精度高、穩(wěn)定性好、使用靈活的方向發(fā)展[4]。電能變換技術(shù)是一種應(yīng)用功率半導(dǎo)體器件，綜合電力變換技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、自動控制技術(shù)的多學(xué)科的邊緣交叉技術(shù)。目前國內(nèi)還開展了跟蹤國際多方面前沿性課題的研究或基礎(chǔ)創(chuàng)新研究?，F(xiàn)今，隨著數(shù)控直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展，整流系統(tǒng)由以前的分路原件和集成電路發(fā)展為微機控制，從而使直流電流源智能化，具有遙測、遙信和遙控的三遙功能。恒流源是模擬系統(tǒng)中廣泛使用的一種單元電路或測試平臺，在實際工程中也有廣泛的用途，是電導(dǎo)測量、開關(guān)電源、功放等場合不可替代的檢測設(shè)備。急于功率運算放大器的恒流源在理論上具有體積小、精度高、穩(wěn)定性好、可擴展等優(yōu)點，輸出電流范圍在安培量級適用于小型電動機、線圈等的驅(qū)動[8]。恒流源是模擬系統(tǒng)中廣泛使用的一種單元電路或測試平臺，在實際工程中也有廣泛的用途，是電導(dǎo)測量、開關(guān)電源、功放等場合不可替代的檢測設(shè)備。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，現(xiàn)今社會，產(chǎn)品智能化、數(shù)字化已成為人們追求的一種趨勢，設(shè)備的性能，價格，發(fā)展空間等備受人們的關(guān)注，尤其對電子設(shè)備的精密度和穩(wěn)定度最為關(guān)注。具體參數(shù)如下：(1).輸入交流電壓220V；(2).輸出直流電壓不大于10伏；(3).輸出電流范圍：50500mA。 設(shè)計方案 本項目要求設(shè)計一種電流源，要想實現(xiàn)電流源必須先設(shè)計一個穩(wěn)定的電壓源，其次再設(shè)計一個恒流源，因此電壓源、恒流源是本項目的核心硬件基礎(chǔ)。電流源模塊采用了集成運放和大功率復(fù)合管構(gòu)成的閉環(huán)電流深度負反饋電路。該方案硬件電路簡單，容易實現(xiàn)，但其輸出精度不高。 方案二系統(tǒng)原理框圖綜上分析，總體方案設(shè)計采用方案二。單片機系統(tǒng)具有靈活的接口和在線編程的能力，容易實現(xiàn)題目中的有關(guān)鍵盤設(shè)置、顯示以及測量功能等。在實現(xiàn)方案上場采用如下三種方案。方案二：采用基于PWM控制的電流源，該方案采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過改變控制脈沖的占空比實現(xiàn)輸出電流的控制，該方案的優(yōu)點是效率高，可輸出的電流大。而且電流源所需要的控制電壓由高精度D/A轉(zhuǎn)換器（TLV5618）提供，以實現(xiàn)輸出電路的小步進調(diào)節(jié)。單片機系統(tǒng)是整個數(shù)控系統(tǒng)的核心部位，主要用于鍵盤掃描、數(shù)據(jù)處理、采樣反饋、實時調(diào)節(jié)等功能。 STC89C52單片機小系統(tǒng) 單片機串口通信計算機的數(shù)據(jù)傳送方式共分為并行和串行數(shù)據(jù)傳送兩種方式，串行數(shù)據(jù)傳送按位順序進行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但速度慢。芯片MAX232功能簡介：第一部分是電荷泵電路。由11114腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。15腳GND、16腳VCC (+5V)。 ： D/A模塊的電路圖AD轉(zhuǎn)換電路采樣信號經(jīng)過信號調(diào)理電路后送入AD芯片轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送入單片機處理。其中，輸出+15V與15V給TL082運算放大電路供電，18V加在晶體管的兩端，+5V與5V其他的電路供電。采樣電阻與負載串聯(lián)時流過采樣電阻的電流通常比較大，因而溫度也會隨之上升，可以通過漸少載流量和增加散熱面積來避免因溫度過高導(dǎo)致采樣電阻值發(fā)生變化。具有高增益，低輸入失調(diào)電壓，低失調(diào)電流，低溫漂，低嘈聲電壓。 基準電壓基準電壓的選擇非常重要，它直接影響恒流源輸出電流的準確性,穩(wěn)定性及紋波系數(shù)等項技術(shù)指標。后12位為需要轉(zhuǎn)換的值，實現(xiàn)電壓的可變輸出。開始初始化數(shù)據(jù)寫入通道選擇進入轉(zhuǎn)換結(jié)束 D/A轉(zhuǎn)換流程圖主要性能有以下幾點：（1）分別率：12bits；（2）輸出：雙路電壓輸出型，輸出電壓范圍為基準電壓的兩倍；（3）單電源+5V工作；（4