【正文】 //獲取語音數(shù)據(jù)并將其添入解碼隊列 SACM_S480_Stop()。 //10 位 DAC while(SACM_S480_Status()amp。 //調(diào)用 SIO_DAC()。 break。 //LED_Show()。b= TempLED[1]。 DA＿ Data+= TempLED[2]*100。a＜ KeyDownTimes。 break。 LED＿ Jian(a,b,c,d)。 a=TempLED[0]。 } DA＿ Data=TempLED[0]+TempLED[1]*10。 for(a=0。 else SIO＿ Data=DA＿ Data*2。 } DA＿ Data=TempLED[0]+TempLED[1]*10。 for(a=0。 } break。KeycodeLED[1]=0。 TempLED[1]=0。 SIO＿ Data=0。 //參數(shù)復位 for(a=0。 KeyDownTimes++。 } break。 } break。 } 基于 AT89C51 的 數(shù)控直流電流源 設計 23 break。 } break。 } break。 } break。 } break。 } break。 } break。 //錯誤鍵處理 break。 F＿ Key＿ Scan()。 //if(SIO＿ Data!=SIO＿ DataA) //{ SIO＿ DAC(SIO＿ Data)。 SACM＿ S480＿ Initial(Auto)。 //設置 A口高八位為高電平輸出口 SP＿ Init＿ IOB(OxfOOf, OxffOOO, OxfOOf)。 A/D 采樣程序 A/D 在檢測電流信號時，使用 ADS7841 的通道 0。 沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文） 20 4 數(shù)控直流電流源源碼 單片機的主程序主要包括 A/D 采樣子程序、 D/A 輸出（給定電流）子程序、鍵盤顯示程序及過流保護子程序等。 器件選型方面：選用轉(zhuǎn)換精度達 12 位的 DAC7512，確保給定量的精度達到 ；選用非線性度為 ﹪ 的線性光耦和 12 位的 ADS7841 采集輸出的電流，保證系統(tǒng)的自動測量的誤差低于要求的 ﹪ ；選用頻帶可達 500kHz 的 PWM 調(diào)制芯片，并將開關頻率設置為 100kHz，減小輸出級濾波的難度；選用開關頻率可達 1MHz 的開關管 IRF5210,導通壓降小。 由于系統(tǒng)的技術指標很高，對電磁兼容的設計，包括系統(tǒng)內(nèi)部的相互干擾、外界對系統(tǒng)的干擾以及系統(tǒng)對外界的電磁干擾，采取了如下一些有效地措施： （ 4） 電源輸入端加入專用的單相濾波器，能很好地解決系統(tǒng)與外界電網(wǎng)的相互干擾； （ 5） 主電路電源與控制部分用不同的變壓器分別供電，且在硬件布局時使用單獨的模塊； （ 6） 模擬地與數(shù)字地采用單點供地和串電感接地的方式，降低干擾； （ 7） 所有 IC 的電源輸入端并聯(lián)一個 F 的電容去耦； （ 8） 模塊間連接的信號線使用雙絞線； （ 9） 單片機采用看門狗監(jiān)視。為了減少這一通道的誤差，使用熱穩(wěn)定性能良好的康銅絲制作取樣電阻，并選取較大的阻值（ 2Ω），使得在電流較低時也能獲得較大的電壓值。而給定量的誤差將直接影響輸出電流的穩(wěn)態(tài)誤差，這個誤差主要來源于 D/A 芯片的問的誤差和基準源的誤差。其結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 沈陽工程學院畢業(yè)設計（論文） 18 R(s) E(s) I(s) － 圖 電流源組成的結(jié)構(gòu)框 當輸入一個給定量 R(s)通過 DAC7512 加在 SG3525 的第 2 引腳時，電流源系統(tǒng)相當于在階躍輸入作用下的響應，則 R(s)=R/S， R為給定量的幅值，根據(jù)一階閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差計算公式： （ 公式 ） 式中， K 為開環(huán)增益， v為開環(huán)系統(tǒng)在 s 平面坐標上極點的重數(shù)。 系統(tǒng)誤差分析 由于系統(tǒng)對測量的精度要求相當高 ，輸出電流的相對范圍大，因此對各個環(huán)節(jié)性能要求苛刻，特別是對信號傳 遞中的非線形失真、噪聲的抑制以及溫漂等指標要嚴格控制，所以在器件選型和總體布局時要仔細考慮。由于顯示的電流值位數(shù)最多為 4 位，所以在設計中使用了 8 個共陽數(shù)碼管，采用動態(tài)掃描的方式實現(xiàn)。為了增強其驅(qū)動能力，輸出端接一個電壓跟隨器輸出到 SG3525 的引腳端 1。 ADS7841 的基準源由 AD584 可編程輸出提供。 + C 2 222 uF+ C 2 122 uFC90. 1 uFC 1 20. 1 uFC747 pF C 1 033 pFC80. 1 uFC 1 10. 1 uF12J6取樣輸入12J5采樣輸出123J1電源輸入1234J3電源輸入D51N 40 01L E D V C CL E DL E D + 1 5L E DL E D 1 5L E DU6O P 27U5O P 27Q92N 39 06 R 2 350 KR 1 920 0R 4 647 0R 4 547 0R 4 447 0R 4 147 0R 1 72. 2 KR 2 027 0R 2 133 KR 4 047 0R 2 217 4KR 1 86. 8 K18273 64 5U4H C N R 2 00 圖 采用線性光電耦合器組成隔離型電流檢測電路原理框圖 單片機最小系統(tǒng)設計 單片機最小系統(tǒng)采用 AT89S82 最小系統(tǒng)。 隔離型電流檢測電路 ： 隔離型電流檢測電路主要由 HCNR200 線性光電耦合器、兩片高精度儀器運放 OP27 與其他一些輔助元件組成，其電原理圖如圖 所示。續(xù)流二極管選用快速恢復的高頻二極管 MBR745，通過反復調(diào)試后確定 L L2 的值，在輸出端并聯(lián)一個 470ц F的電解電容儲能，同時并聯(lián)一個高頻電容濾除高頻成分。的 PWM 驅(qū)動信號控制，對后級的儲能電 感進行充電。 3. 對于儲能電感鐵芯的選擇與最小電感量的計算 由于開關工作頻率為 100 kHZ，通過查閱手冊，根據(jù)相關鐵磁材料的特性曲線，確定選擇 ALSi Fe磁環(huán)作為電感鐵心，其突出的優(yōu)點是品質(zhì)因素隨頻率的增大而增大，且溫度系數(shù)小。同時，也可明顯地看出，其開關頻率越高，儲能電感的電感越大，其輸出電流越穩(wěn)定，紋波越小。對于任意開關周期，假設在 t1≤ t≤t2 期間， IRF5210 導通（導通時間為 TON）， D 截止；在 t2≤ t≤ t3期間， D導通， IRF5210截止。 C710 4C610 2C533 2C420 4C110 4+C34. 7 uF12J2反饋輸入12J4123J3D11N 41 48W110 KW310 KW4 5KR847 0R74. 7 KR 1 02KR 1 22KR910 0R422 0KR25. 1 KR12. 4 KR31. 1 MR 1 622R 1 7221 2U 2 A40 10 61 2U 2 A40 10 61 2U 2 A40 10 61 2U 2 A40 10 61 2U 2 A40 10 61 2U 2 A40 10 6V C C13Ct5V I N +15Rt6V R E F 16D I S C7I N 1I N +2C O M P9S Y N C3O S O U T4O U T A11C S S8SD10O U T B14G N D12U1S G 35 25V C C 圖 PWM調(diào)制波與 IRF5210驅(qū)動電原理圖 斬波電路與 濾波穩(wěn)流電路設計 斬波電路原理框圖如圖 所示。 單片機控制 DAC7512 輸出給定信號送至 SG3525 的第 2 引腳，檢測電流反饋的信號送入第 1引腳，在硬件上直接構(gòu)成 PI 閉環(huán)調(diào)節(jié)，第 10引腳的封鎖端作為輸出過流過壓保護控制端直接由單片機控制。 基于 AT89C51 的 數(shù)控直流電流源 設計 11 PWM 調(diào)制波與 MOSFET 的驅(qū)動電路設計 PWM 自動調(diào)節(jié)是由 SG3525 芯片實現(xiàn)的，其電原理圖如圖 所示。根據(jù)題目要求，輸入的電壓范圍在200～ 240V 內(nèi)變化。 基于 AT89C51 的 數(shù)控直流電流源 設計 9 輔助電源選擇 輔助電源主要是為控制部分供電的，由于電流源的主要電路有開關管在工作，嗓聲干擾大，所以為了確?？刂撇糠值姆€(wěn)定性和可靠性，采 用與主電路分離的電源電路供應。 方案一： 采用 LCD（液晶）顯示，該方案具有低壓微功耗、平板型結(jié)構(gòu)、顯示的信息量大、無電磁輻射、使用壽命長等優(yōu)點，但本系統(tǒng)要求顯示的數(shù)量小，不能發(fā)揮其顯示內(nèi)容豐富的優(yōu)點，同時占有 I/O口較多，且處在強干擾源中，可靠性較低。 AT89C51 有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 三種封裝形式，以適應不同應用系統(tǒng)的需求。SPI 串行口。有 32個外部雙向輸入 /輸出 (I/O)端口 。 控制器芯片采用 Atmel 公司的 AT89S8252 CMOS 8 為單片機， AT89S8252 比普通的 51系列單片機具有更強大的功能，其片內(nèi)含 8KB 可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256字節(jié)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） 。最終確定選用串行數(shù)據(jù)傳送方式的 ADS7841 和 DAC7512 兩款芯片轉(zhuǎn)換精度均為 12位的集成芯片 ,其量化精度能達到 1/40961/2021,完全能達到設計的精度要求。 15%；溫度增益系數(shù) 65 106/℃ ,帶寬大于 1MHZ,耐壓為直流1000V。該光分別照射在 PD PD2 上，反饋光電二極管 PD1 吸收光通量的一部分，從而產(chǎn)生控制電流 IPD1（ IPD1=），該電流用來調(diào)節(jié) IF，以補償 LED 的非線性。 基于 AT89C51 的 數(shù)控直流電流源 設計 7 圖 磁補償式電流傳感器 方案二：使用線性光電耦合器，采集其電流流經(jīng)取樣電阻兩端的電壓的隔離型電流檢測方案。根 據(jù)安培定律，原邊被測電流 I1 N1將產(chǎn)生的磁場 B1， 它與 I2 N2產(chǎn)生的磁場 B2進行 磁補償后保持磁平衡狀態(tài)，即 I1 N1= I2 N2， 所以能得到 I2= I1 N1 ／ N2。 基于以上分析，選擇 SG3525 作為斬波電路的 PWM 調(diào)制芯片較為理想。根據(jù)相關技術資料，對比 SG352 TL494 和 UC3573 三款芯片如下： SG3525 具有很高的溫度穩(wěn)定性和較底的躁聲等級，具有欠壓保護和外部封鎖功能，能方便地實現(xiàn)過壓過流保護，能輸出兩路波形一致、相位差為 180176。為了獲得很好的濾波效果，希望斬波的頻率越高越好（至少在 100KZ 以上）。本數(shù)控直流電流源系統(tǒng)輸出電流穩(wěn)定，不隨負載和環(huán)境溫度變化，并具 有很高的精度，輸出電流誤差范圍177。本系統(tǒng)以直流電流源為核心， AT89S52 單片機為主控制器，通過鍵盤來設置直流電源的輸出電流，設置步進等級可達 1mA，并可由數(shù)碼管顯示實際輸出電流值 和電流設定值。性能好的電子設備，首先離不開穩(wěn)定的電源，電源穩(wěn)定度越高，設備和外 圍條件越優(yōu)越，那么設備的壽命更長。其輸出電流的大小通過隔離型電流傳感器轉(zhuǎn)換成對應的模擬信號，并將這一模擬量分為兩路：一路直接反饋到 PWM 集成芯片的反饋輸入端，構(gòu)成連續(xù)的閉環(huán)控制系統(tǒng)；另一路經(jīng)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片變成數(shù)字信號傳送給單片機處理，作為輔助的調(diào)節(jié)反饋量，使用軟件算法來修正給定量，減小穩(wěn)態(tài)誤差。 根據(jù)開關電源的原理，經(jīng) AC/DC/DC 變換 過程來實現(xiàn)可調(diào)穩(wěn)流的功能，主電路由整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、斬波電路和恒流電路構(gòu)成。 本數(shù)控直流電流源系統(tǒng)的電源選用 CMOS 數(shù)字電路，實現(xiàn)了“ +”，“ — ”步進調(diào)整功能，降低給定電流與實際電流的偏差，輸出的電流穩(wěn)定，不隨負載和環(huán)境溫度變化，并具有很高的精度，輸出