【正文】 .............................................................. 2 課題研究的背景與意義 ................................................ 2 課題研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀 ................................................ 2 課題研究的主要內(nèi)容 .................................................. 3 2 系統(tǒng)方案制定 ............................................................ 3 方案提出 ............................................................ 3 方案的比較與選擇 .................................................... 5 3 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì) ........................................................ 5 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路 .................................................... 5 控制電路設(shè)計(jì) ........................................................ 6 D/A 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) ..................................................... 7 恒流源電路設(shè)計(jì) ...................................................... 8 鍵盤電路設(shè)計(jì) ........................................................ 9 顯示電路設(shè)計(jì) ...................................................... 10 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) ....................................................... 11 系統(tǒng)整體電路圖 ..................................................... 12 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................................... 13 系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) ..................................................... 13 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 ..................................................... 17 5 總結(jié) ................................................................... 19 設(shè)計(jì)小結(jié) ........................................................... 19 收獲體會 ........................................................... 19 展望 ............................................................... 20 參考文獻(xiàn) ................................................................. 20 xxxxxxx20xx 屆本科畢業(yè)論文 1 小功率電流源設(shè)計(jì) 學(xué)生： xxx（ 指導(dǎo) 老 師： xxx） （ xxxxxxxx 電氣信息工程學(xué)院 ） 摘 要： 本文根據(jù)課題研究內(nèi)容設(shè)計(jì)了一種小功率電流源系統(tǒng)，主要包括單片機(jī)控制模塊、數(shù)模（ D/A）轉(zhuǎn)換模塊、恒流源模塊、顯示模塊等部分。該系統(tǒng)以以單片機(jī)為核心，恒流源模塊將 D/A 轉(zhuǎn)換來的電壓模擬量通過恒流源電路變成 恒流；顯示模塊采用數(shù)碼管顯示譯碼芯片與 74LS47設(shè)計(jì)成 10進(jìn)制 4位數(shù)碼動態(tài)顯示電路。 10mA的兩種步進(jìn)，同時有數(shù)碼顯示輸入的電流值。 1mA Step two, at the same time digital display of the current input. Keywords:Current source 。近幾年，小電源的市場已經(jīng)擴(kuò)大，技術(shù)也將慢慢趨于成熟。 因 此， 我 們對數(shù)控 的 恒定 的 電流器件需 要 越來 的 越 急 切 。 單片機(jī)的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了設(shè)備和產(chǎn)品的微型化、數(shù)字化、自控化和智能化，這些直觀意義很容易理解。為了使系統(tǒng)工作正常，必須保證雙計(jì)數(shù)器同步工作，保證控制值與顯示值一致。這種方法比方法 1 的電路簡單，但是控制精度不高。 上述 4 種方案中方案 1)、 2)所用的芯片多，控制精度低、抗干擾差。 三 、 系統(tǒng)的調(diào)試及仿真實(shí)現(xiàn) 。 小功率電流源設(shè)計(jì) 4 圖 1 方案一原理圖 方案二的原理圖如圖 2 所示，此方案采用的原理是保持電壓恒定而改變電阻阻值的方法來達(dá)到改變電流的目的，由于采用的是可編程的數(shù)字電位器，因此也可以通過單片機(jī)的控制來實(shí)現(xiàn)數(shù)控。 方案二 由于改變的是電阻，所以就需要一個精準(zhǔn)的外加電壓源，但由于數(shù)字電阻的電阻變化呈非線性，因此在編程方面的要求就比較高了，再加上功率的損耗和電阻精度的問題，所以利用可編程的數(shù)字電位器并不是一個理想的選擇。從而能夠輕松地確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以及系統(tǒng)的各個模塊，理清各個模塊之間的關(guān)系，同時加強(qiáng)對單片機(jī)、 C 語言知識的認(rèn)識，充分掌握和理解設(shè)計(jì)各部分的工作原理、設(shè)計(jì)過程、選擇芯片器件、模塊化編程等多項(xiàng)知識。 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)流程圖，并按照流程圖在 protuse 仿真軟件環(huán)境中進(jìn)行系統(tǒng)的仿真與調(diào)試，在此過程中很有可能出現(xiàn)一定的問題，但必需要想方設(shè)法的去解決，最后完成該課題的設(shè)計(jì)要求。 振蕩電路 CPU ROM/EPROM RAM 定時 /計(jì)數(shù)器 并行接口 串行接口 中斷系統(tǒng) xxxxxxx20xx 屆本科畢業(yè)論文 7 外形及引腳排列如 圖 5 所示： 圖 5 AT89C51外形及引腳排列 各引腳的功能介紹： VCC： 電源 ； GND： 地 ； P0： P0是一個 8位漏極開路的雙向 I/O口 ； ST： 復(fù)位輸入 ； EA /VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。 D/A 轉(zhuǎn)換器選用 DAC0832，它是并行輸入可編程雙路 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器。選典型參考電壓 +5V，輸出電壓公式為： V0=V REF(n/256) 其輸出電壓范圍為 ： 0～ 5V。它是由 8 位的輸入的鎖存器、 8 位的 DAC 的寄存器、 8 位的 D/A轉(zhuǎn)換的電路以及轉(zhuǎn)換的控制電路所構(gòu)成。 圖 7 DA轉(zhuǎn)換電路 恒流源電路設(shè)計(jì) 恒流源電路的設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，恒流源電路原理圖如圖 8所示， 它采用電壓來控制電流的變化。 該電路中調(diào)整管運(yùn)用大功率達(dá)林頓管，既可以滿足輸出電流最大達(dá)到要求，又能較好實(shí)現(xiàn)電壓能近似線性地進(jìn)行控制電流。 由此得到恒流 源輸出電流的大小為： I0= Ui/RS 圖 8 恒流源電路原理圖 鍵盤電路設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)中，使用標(biāo)準(zhǔn)的 1x4鍵盤，可以實(shí)現(xiàn) 0～ 9數(shù)字輸入，“ +” 、“ ” 步進(jìn)設(shè)置。 其工作過程如下： 鍵掃描： CPU 先通過輸出口 使所有列線輸出為低電平，然后從輸入口讀入所有行線的狀態(tài)。當(dāng)鍵盤上有按鍵按下時，由硬件電路產(chǎn)生中斷請求， CPU 相應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，判斷按下的鍵的鍵號，根據(jù)鍵的定義作相應(yīng)處理。單片機(jī)的應(yīng)用的系統(tǒng)至中經(jīng)常使用的是 8 段式 LED 數(shù)碼顯示管，它有共陰極和共陽級兩種結(jié)構(gòu)。 本系統(tǒng)所采用的是 7SEGMPX4CA 四個共 陽二極管顯示器 1234 是陽公共端 。 它是有電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。 圖 12 電源電路原理圖 系統(tǒng)整體電路圖 由以上各單元電路組成的整體電路如下圖 13 所示： 圖 13 系統(tǒng)整體電路圖 xxxxxxx20xx 屆本科畢業(yè)論文 13 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) 對于本系統(tǒng)的仿真，采用 Proteus 仿真軟件來實(shí)現(xiàn)。 Proteus 軟件介紹：它為英國 Labcenter electronics 公司所出版的 EDA 工具的軟件。它是目前世界上的唯一能將電路的仿真軟件、 PCB 的 設(shè)計(jì)軟件以及虛擬的模型仿真軟件進(jìn)行三合一設(shè)計(jì)的平臺，它處理器的模型能夠支持 AvR、 ArM、 8086 以及 MsP430 等