【正文】 作者簽名： 二O一三年六月八日 數(shù)控恒流源設(shè)計(jì) 摘 要本文論述了以AT89C52單片機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)控直流電流源功能的方案。但晶體管恒流源的電流穩(wěn)定度一般不會(huì)太高，%min,且最大輸出電流也不過(guò)幾安培，它適用于那些對(duì)穩(wěn)定度要求不太高的場(chǎng)合。另外，通過(guò)對(duì)控制軟件的編程，可以很方便的實(shí)現(xiàn)電路功能。設(shè)計(jì)采用MOSFET和精密運(yùn)算放大器構(gòu)成恒流源的主體，配以高精度采樣電阻及8位D/A、A/D轉(zhuǎn)換器，完成了單片機(jī)對(duì)輸出電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了0mA～2000mA范圍內(nèi)步進(jìn)小于10mA恒定電流輸出的功能，具有較高的精度與穩(wěn)定性。 恒流源電路該電流源電路可以結(jié)合單片機(jī)構(gòu)成數(shù)控電流源。模擬輸入電壓范圍：0V～5V ?！?恒流源電路 恒流源電路是系統(tǒng)的重要組成部，主要由高精度運(yùn)算放大器，MOSFET，采樣電阻等組成，： 恒流源電路根據(jù)運(yùn)放特性可得：E端為使能端，后面和時(shí)序聯(lián)系在一起。有效的保證了重要任務(wù)能及時(shí)被執(zhí)行。但總的看來(lái)，該電流源有較好的精度特性。展望未來(lái)：首先，為解決紋波電流較大的問(wèn)題，我們應(yīng)該在運(yùn)算放大器輸入端并聯(lián)電容，以達(dá)到濾波的目的，從而較好的解決紋波問(wèn)題。 //控制按鍵端口定義sbit lcdrs=P3^3。j)。 dacs=1。 } } } a: yjwrite_(0x01)。i4。 }/************************AD轉(zhuǎn)換部分*****************************/uchar adzhuanhuan(){ uchar a。}/**************************主函數(shù)***************************/ void main(){ uchar i。 num1=num1*。 keyscan()。 _nop_()。 //消除抖動(dòng) if(key2==0) //確認(rèn)key2鍵按下 { num=numbujin。i++) { yjwrite_date(table[i])。i12。 lcden=0。 for(i=x。 //DA控制端口定義sbit rd=P3^5。7 結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)以8位AT89C52單片機(jī)控制與調(diào)整主電路的輸出電流，并通過(guò)液晶顯示電流值，完成了數(shù)控恒流源的制作，實(shí)現(xiàn)了輸出電流可調(diào)，步進(jìn)加、減功能。(2)輸出電流與給定值偏差，如表62所示：表62 輸出電流與給定值偏差測(cè)試數(shù)據(jù)給定值實(shí)際值偏差絕對(duì)值給定值*1%+10mA152331394654536270789310110918719520321015361624測(cè)試結(jié)果分析：如表62所示，輸出電流滿足題目的誤差精度要求。AT89C52單片機(jī)擁有獨(dú)立的時(shí)基發(fā)生器，無(wú)需占用定時(shí)器。 液晶顯示采用1602模塊，它共16個(gè)管腳，但是編程用到的主要管腳不過(guò)三個(gè)，分別為：RS(數(shù)據(jù)命令選擇端),R/W（讀寫(xiě)選擇端）,E（使能信號(hào)）。步進(jìn)減8mA同理。存取時(shí)間：135 ms 。當(dāng)較小即輸出電流較大時(shí)，可以忽略，當(dāng)負(fù)載電阻變化時(shí)，MC7805改變自身壓差來(lái)維持通過(guò)負(fù)載的電流不變。恒流源在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及科研生產(chǎn)的應(yīng)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。然而，在蓄電池的使用中需要一個(gè)雙向DC/DC變換器來(lái)進(jìn)行直流功率的變換。由于電子管是高壓小電流器件，因此用簡(jiǎn)單的晶體管電路難于獲得高壓小電流恒流源，用電子管電路卻容易實(shí)現(xiàn)，并且性能相當(dāng)好。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。設(shè)計(jì)采用MOSFET和精密運(yùn)算放大器構(gòu)成恒流源的主體，配以高精度采樣電阻及8位D/A、A/D轉(zhuǎn)換器，完成了單片機(jī)對(duì)輸出電流的實(shí)時(shí)檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了0mA～2000mA范圍內(nèi)步進(jìn)小于10mA恒定電流輸出的功能，具有較高的精度與穩(wěn)定性。 集成電路恒流源的出現(xiàn)和種類到了70年代，半導(dǎo)體集成技術(shù)的發(fā)展使得恒流源的研制進(jìn)入了一個(gè)新的階段。針對(duì)蓄電池等儲(chǔ)能元件在使用過(guò)程中功率雙向變換的問(wèn)題，在目前已有的非隔離型雙向拓?fù)浠A(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)型雙向電路拓?fù)?。人機(jī)接口采用步進(jìn)按鈕及LCD液晶顯示器，控制界面直觀、簡(jiǎn)潔，具有良好的人機(jī)交互性能。通過(guò)按鍵預(yù)置電流值，單片機(jī)輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)給D/A轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬信號(hào)送到運(yùn)算放大器，控制主電路電流大小。 參考電壓： 。 MOSFET的電流：除此外，D0~D7分別為8位雙向數(shù)據(jù)線。系統(tǒng)加電后，主程序首先完成系統(tǒng)初始化，其中包括I/O口，中斷系統(tǒng)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等工作狀態(tài)的設(shè)置，系統(tǒng)變量賦初值等工作，完成系統(tǒng)初始化后打開(kāi)中斷，隨之進(jìn)入按鍵掃描程序。（3）步進(jìn)電流設(shè)定電流54mA，測(cè)得步進(jìn)電流數(shù)據(jù)如表63和表64。其次，可以將人機(jī)接口改裝為44矩陣鍵盤(pán)，以便快捷的設(shè)置預(yù)置電流，提高電源的利用效率，使得控制界面更加直觀、簡(jiǎn)潔。 //液晶控制端口定義sbit lcden=P3^4。}/*************************1602液晶顯示***********************/void yjwrite_(uchar ) //寫(xiě)入地址函數(shù){ lcdrs=0。 lcden=0。 //顯示清0，數(shù)據(jù)指針清0}void displayinit(){ uchar i。i++) { yjwrite_date(table1[table2[i]])。 wr=1。 yjinit()。 table2[0]=num1/1000。 num1=num1+table5[i]。 rd=0。 //等待按鍵釋放 } } if(key2==0) //key2按鍵按下 { delayms(10)。i16。 //第二行顯示 for(i=0。 delayms(5)。/*************************MS延時(shí)函數(shù)**************************/void delayms(uint x){ uint i,j。函數(shù)define uint unsigned int //宏定義define uchar unsigned char //宏定義sbit dacs=P3^7。這是由于控制電路的輸出有紋波，加到運(yùn)算放大器的輸入端將紋波放大，導(dǎo)致輸出電流紋波加劇。(1)輸出電流范圍：0mA～2000mA，可以達(dá)到題目要求。為了將所有任務(wù)有序的組織起來(lái)，軟件系統(tǒng)采用前后臺(tái)結(jié)構(gòu)。上調(diào)鍵 +和下調(diào)鍵 －分別用來(lái)控制電流以步進(jìn)8mA增減，電流變化通過(guò)液晶顯示出來(lái)。因此為實(shí)現(xiàn)步進(jìn)功能，每按一次步進(jìn)+鍵，單片機(jī)送給D/A轉(zhuǎn)換器的輸入數(shù)字量D加2，從而輸出電流加8mA，實(shí)現(xiàn)了電流步進(jìn)8mA的要求。分辨率：8 位(0～255) 。MC7805為三端固定式集成穩(wěn)壓器，調(diào)節(jié)，可以改變電流的大小，其輸出電流為： ，式中為MC7805的靜態(tài)電流，小于10mA。許多輸出電流不是很大、要求穩(wěn)定度和輸出精度較高的恒流源還是由使用者自行研制的。發(fā)展趨勢(shì)：目前，電力系統(tǒng)的后備電源、分布式電源系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)的后備電源等應(yīng)用場(chǎng)合，均采用大容量的蓄電池作為蓄能元件。 電子管通常不能單獨(dú)作為橫流器件，但可用它來(lái)構(gòu)成各種恒流電路。：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：