【正文】 oller DAC8568 output voltage corresponding to the MOS tube of G, G control through the voltage, the dynamic stability of output current. The system is mainly posed of a power transformer, rectifier circuit, filter circuit, stepdown chopper circuit, dc voltage regulator circuit, sampling circuit, display and control circuit. The buck chopper circuit is mainly a crossflow circuit power supply system, power supply, the control system of dc voltage stabilizing circuit main supply realtime collection and output current sampling circuit, again by the controller analysis, calculation, stable output current. Display control circuit mainly set output current size and realtime display output current value. Keywords: STM32； precision resistor； regulator； chopper 綿陽師范學(xué) 院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 1 引言 .............................................................. 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................ 1 ............................................ 1 2 方案比較與論證 .................................................... 2 微處理器模塊 ................................................. 2 電流采樣模塊 ................................................. 2 控制、調(diào)節(jié)模塊 ............................................... 2 恒 流模塊 ..................................................... 2 3 理論分析與計(jì)算 ................................................... 5 PID 控制算法原理 .............................................. 5 模擬 PID 控制算法 ......................................... 5 數(shù)字式 PID 控制算法 ....................................... 5 采樣電路 ..................................................... 5 AD 轉(zhuǎn)換電路 ................................................... 5 DA 轉(zhuǎn)換電路 .................................................. 9 DA 轉(zhuǎn)換器的種類與原理 ..................................... 9 DAC8568 簡介 .............................................. 9 DAC8568 操作命令 ......................................... 12 降壓斬波電路 ................................................ 12 降壓斬波電路原理 ........................................ 12 TPS5430 簡介 ............................................. 13 4 硬件電路設(shè)計(jì) .................................................... 15 STM32 最小系統(tǒng) ............................................... 15 電源電路 .................................................... 15 DCDC 斬波電路 ............................................... 16 恒 流電路 .................................................... 16 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................ 18 系統(tǒng)原理框圖 ................................................. 18 系統(tǒng)流程圖 ................................................... 18 6 調(diào)試及其數(shù)據(jù)處理 ................................................ 20 電源測試 ..................................................... 20 恒流源測試 ................................................... 20 結(jié)論 ............................................................... 20 參考文獻(xiàn)： ......................................................... 22 致 謝 ............................................................. 23 附錄 ............................................................... 24綿陽師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 引言 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品已經(jīng)深入到生活的方方面面， 大家也就對系統(tǒng)的高效率、 低功耗 和高精度有了更高的需求。負(fù)載端 串聯(lián) 的 精密電阻將變化的電流轉(zhuǎn)換成電壓，然后經(jīng)過運(yùn) 算放大器 將微弱 電壓信號放大， 再 利用 STM32 自帶 的 12位 AD 對輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，然后利用 微控制器及其 PID 算法 運(yùn)算、調(diào)節(jié)， 最后 由微控制器 控制 DAC8568 輸出 相應(yīng) 電壓到MOS 管 的 G極，通過控制 G 極的電壓 ， 動(dòng)態(tài)的 穩(wěn)定輸出 電流 。然 后連接到 MOS 管及其精密采樣電阻中。 顯示控制電路主要是設(shè)定輸出電流大小及其實(shí)時(shí)顯示輸出電流值。在本設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)的電源為：直流恒流電源。 本文研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)一數(shù)控直流電流源，其輸出電流可以由控制器設(shè)定。當(dāng)控制器檢測到系統(tǒng)穩(wěn)定后，系統(tǒng)自動(dòng)重新啟動(dòng)電路。故輸出電流不受負(fù)載的電阻的改變而改變。 但該單片機(jī)運(yùn)算速度緩慢 ，無 DA、 AD 等資源，增加了 產(chǎn)品 格外的成本。該控制器 有 2 個(gè) 12 位 16 通道的 AD 轉(zhuǎn)換器 ； 7 個(gè)定時(shí)器，其中 3 個(gè)通用定時(shí)器， 2 個(gè)高級定時(shí)器和 2 個(gè)看門狗定時(shí)器； 多達(dá) 80 個(gè) 快速 I/O 口， 且所有I/O 口可以映像到 16 個(gè)外部中斷； 并具有 I2C、 USART、 SPI、 USB 等通訊接口 ,方便與其他的設(shè)備進(jìn)行通信 。該方案簡單 ，信號不需要額外的放大電路，因此成本低廉 。采樣電阻利用精密電阻。 控制、調(diào)節(jié)模塊 方案一：直接使用硬件調(diào)節(jié)。 方案二：采用微控制器結(jié)合 PID 算法調(diào)節(jié)。 經(jīng)分析，選擇方案二。輸出死區(qū)可調(diào)， 具有 500mA 的驅(qū)動(dòng)能力。 +1IN11IN2Commp3DC4CT5RT6GND7C18E19E210C211VCC12OC13Vref142IN15+2IN16U1TL494Q1IRFP9540R6200+24VCCT2500uHD1HERF307GND+C14700ufGNDC3R131KVSSVSSVSSVSSR12VSSR9 1MR7 47KC2 104R10 VREFR1 103VSS VREFR2R3GNDVOUTR11R5R4T1CZVOUT+12VCC12P1LOAD1R8GNDAD_INAD_INDA_OUT 圖 21 BUCK電路原理圖 這是一種改變電壓，達(dá)到恒定電流的方式。由于調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下，所以發(fā)熱較大，效率也較低。 方案三：利用 控制 MOS 管實(shí)現(xiàn)恒流 MOS 管也稱為場效應(yīng)管，是一種小電壓控制大電流的器件。 其系統(tǒng)流程圖如下所示 : DA 輸出初始值 AD 采樣電壓 C PU 運(yùn)算處理 DA 輸出 開始 恒流 圖 23 MOS管恒流 流程圖 2XXOUT qVIIR??綿陽師范學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 3 理論分析與計(jì)算 PID 控制算法原理 模擬 PID 控制算法 將偏差的比例（ Proportion ）、積分（ Integral ）與 微分（ Differential）通過線性組合對被控對象進(jìn)行 控制 、調(diào)節(jié)， 這樣的控制器稱 為 PID 控制器。 所以模擬 PID 控制器的控制規(guī)律為 01 )t d e ( t)u ( t) K p e ( t) e ( t d t TdTi d t??? ? ?????? 公 式 （ 31） 其中： Kp ―― 比例系數(shù)。所以只能使用數(shù)字式 PID 控制，其中數(shù)字 PID控制又分為位置式 PID 算法 與增量式 PID 算法。為了解決這個(gè)問題我們一般使用增量式 PID