【正文】 轉(zhuǎn)換芯片 ADS7816 和 12位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 Max532 等元件。 15V 上電復(fù)位 有 16 腳 DIP 封裝和寬 SOP 封裝 根據(jù)題目要求，系統(tǒng)應(yīng)能測(cè)量顯示實(shí)際輸出電流的范圍及精度指標(biāo)是：范圍20～ 2021mA，精度 ％＋ 1mA。 10mA 輸出電流 轉(zhuǎn)換時(shí)間，177。 它不需要任何外圍器件就可達(dá)到最佳的性能指標(biāo)。 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁(yè)編程 中斷喚醒省電模式 全雙工 UART 串行中斷口線 32 個(gè)雙向 I/O 口 同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 故本設(shè)計(jì)選擇 AT89S52 單片機(jī)。經(jīng)測(cè)試表明，采用常用的大功率電阻作為采樣電阻 R0，輸出電流波動(dòng)比較大，而選用康 錳銅電阻絲制作采樣電阻，電流穩(wěn)定性得到了改善。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)控的目的，可以通過微處理器控制 D/A 的模擬量輸出，從而間接改變電流源的輸出電流。電 壓 的輸出級(jí)別可這樣計(jì)算 DX= 式中： DX 是控制級(jí)數(shù) 電壓 Vo 由 運(yùn)算放大器 U11A 的 1 腳輸出，根據(jù) D/A 轉(zhuǎn)換關(guān)系可知， 存在如下通式： )2222(2)(2 001110101111121212 ddddV r e fDV r e fVo ???????? ? （ 1） 式中： Vo—— 輸出電壓 (V)； —— 參考電壓 (V)； 電流放大電路存在如下關(guān)系： （ 2） （ 3） 式中： Ib—— 基極電流（ mA）； Ui—— 輸入電壓（ V）； IL—— 負(fù)載電流（ mA）。而我們無(wú)須關(guān)心Ｄ /Ａ入口數(shù)值的大小， 從而省去了原程序中雙字節(jié)乘除的部分，使程序簡(jiǎn)單而不受周圍環(huán)境等因素的影響。 在沒有采用數(shù)字閉環(huán)之前，設(shè)定值與內(nèi)部測(cè)量值的關(guān)系只能通過反復(fù)測(cè)量來得出它們的關(guān)系（要送多大的數(shù)才能使Ｄ /Ａ輸出與設(shè)定電流 值相對(duì)應(yīng)的電壓值），再通過單片機(jī)乘除法再實(shí)現(xiàn)這個(gè)關(guān)系，基本實(shí)現(xiàn)設(shè)定值與內(nèi)部測(cè)量值相一致。 三 系統(tǒng)原理及理論分析 應(yīng)用 系統(tǒng)組成 單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的核心部分，它主要用于鍵盤按鍵管理、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)采樣分析系統(tǒng)參數(shù)及對(duì)各部分反饋環(huán)節(jié)進(jìn)行整體調(diào)整。 同時(shí)用 單片機(jī) 對(duì) 系統(tǒng)輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用數(shù)字 補(bǔ)償逐次逼近的方式作為反饋調(diào)整環(huán)節(jié)，由程序控制調(diào)節(jié)功率管的輸出。 方案二：利用三端可調(diào)直流穩(wěn)壓集成芯片，通過調(diào)整其輸出電壓來實(shí)現(xiàn)負(fù)載的恒流特性。特點(diǎn)：使用容易、性能穩(wěn)定可靠。 我們?cè)O(shè)計(jì)了兩套直流穩(wěn)壓電源，一套為單片機(jī)及其外設(shè)提供工作電源， 單片機(jī)控制系統(tǒng)以及外圍芯片供電采用 78 系列三端穩(wěn)壓器件 ； 另一套為大功率三極管及其電流源負(fù)載提供電源，兩套電源分開，可以提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電流的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更 簡(jiǎn)潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)， 能很好地滿足題目的要求 ,還可以進(jìn)行 系統(tǒng)的擴(kuò)展 和升級(jí) 。 二 方案設(shè)計(jì)與論證 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 方案一： 通過編碼開關(guān)來控制存儲(chǔ)器的地址；根據(jù)地址輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字量送數(shù)模（ D/A）進(jìn)行轉(zhuǎn)換；再根據(jù)輸出的電壓量來控制電流的變化；同時(shí)；通過四個(gè)編碼開關(guān)的 BCD 碼送給 4511 及數(shù)碼管顯示?；诖耍藗儗?duì)數(shù)控恒定電流器件的需求越來越迫切．當(dāng)今社會(huì)，數(shù)控恒壓技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是恒流方面特別是數(shù)控恒流的技術(shù)才剛剛起步且有待發(fā)展，高性能的數(shù)控恒流器件的開發(fā)和應(yīng)用存在巨大的發(fā)展空間。本電流源采用 LCD 中文 顯示界面， 通過 4x4 鍵盤輸入電流給定值，使用直觀方便。前者是電流源的核心，起著恒流調(diào)節(jié)、抑制紋波電流的關(guān)鍵作用；后者則起著設(shè)定電流源輸出、改善電流調(diào)節(jié)精度、消除小電流輸出的非線性等作用。安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 專 業(yè) 電子信息工程專業(yè) 班 級(jí) 02電子⑤班 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 課 題 直流數(shù)控恒流源設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 2021 年 6 月 5 日 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 目 錄 第一部分 摘要與關(guān)鍵字 3 第二部分 正文 4 一 引言 4 二 方案設(shè)計(jì)及論證 4 單 片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 4 電源 模塊 設(shè)計(jì)方案 5 恒流源模塊設(shè)計(jì)方案 5 三 系統(tǒng)原理及理論分析 6 單片機(jī) 應(yīng)用 系統(tǒng)組成 6 系統(tǒng)性能 6 恒流原理 7 四 硬件設(shè)計(jì) 8 單 片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 芯片 選擇及其性能 介紹 8 電路設(shè)計(jì) 11 電源設(shè)計(jì) 12 芯片 選擇及其性能 介紹 12 單片機(jī)及其外設(shè)工作電源 13 大功率三極管及其電流源負(fù)載 電源 14 恒流源模塊設(shè)計(jì) 15 芯片 選擇及其性能 介紹 15 壓控電流源 電路設(shè)計(jì) 16 五 軟件設(shè)計(jì) 18 主程序 流程 圖 18 閉環(huán)比較子程序框圖 19 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 六 性能測(cè)試 20 測(cè)量?jī)x器 20 功能測(cè)試 20 校準(zhǔn) 21 測(cè)量數(shù)據(jù)記錄 21 結(jié)論 22 誤差分析 23 七 發(fā)揮與創(chuàng)新 24 八 設(shè)計(jì)總結(jié) 25 第三部分 謝辭 26 第四部分 參考文獻(xiàn)與附錄 27 一 參考文獻(xiàn) 27 二 附錄 28 任務(wù)書 18 原理圖 英文資料翻譯 英文原文 英文翻譯 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 摘 要 本系統(tǒng)以直流電流源為核心， AT89S52 單片機(jī)為主控制器， 利用單片機(jī)所具有的智能測(cè)控特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制作了基于單片機(jī)的“數(shù)控直流電流源”。此外， 本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)電流 0— 2A 且有177。 關(guān)鍵字 ： AT89S52 單片機(jī) 壓控電流源 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) Abstract In this system the DC source is center and 89S52 version single chip microputer (SCM) is main controller, by making good use of the intelligent measure and control function of the Microprogrammed Control Unit(MCU), the numericalcontrolled direct current source is designed and made. This direct current source not only can steadily output, but also can be accurately initialized, and adjusted linearly at a wide range. The design is posed of two basic modules: ① The highpower voltagecontrolled current source module。本 課題正是應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，開發(fā)研制 一種基于單片機(jī)的高性能的直流 數(shù)控恒流源。此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大且存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量有限，在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)編碼開關(guān)不穩(wěn)定，所以不宜采用。 本方案的基本原理如圖 21 所示。在對(duì)為電流源負(fù)載提供功率的電源進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)， 考慮到系統(tǒng)對(duì)容量的要求以及對(duì)紋波電流的要求，我們選擇了可調(diào) 式三端 穩(wěn)壓電源。常用的功率集成運(yùn)放一般能夠輸出177。特點(diǎn)：直接利用穩(wěn)壓片提供所需功率，只需要添加相應(yīng)控制電路即可實(shí)現(xiàn)本題的大部分要求，但是，其電流調(diào)整率指標(biāo)只能達(dá)到 %～ %，不滿足題目要求， 方案三：采用“運(yùn)放＋功率三極管”的結(jié)構(gòu)構(gòu)成恒流源。