【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 本設(shè)計(jì)共用到電源有三種：即177。 5V +5V +12V. +5V 其中 +5 V 給 AD0832 供電以及單片機(jī)（ AT89C52）、數(shù)碼顯示（包括74LS595,CC7107）、鍵盤； 5V 為 AD0832 參考電壓。由于要求輸出的電流最大值為2021mA，而且 取樣電阻為 1歐所以要求 DA0832 輸出的電壓至少為 2伏，通過計(jì)算 5伏的電壓足夠?qū)崿F(xiàn)上述要求。 提供的 12V 的電源用于 LM358 和 VCC . 由于為了保證電路的性能采用線性穩(wěn)壓、濾波方式，從電路的可靠性以及性價(jià)比考慮采用標(biāo)準(zhǔn)的 7812 擴(kuò)流輸出方案。 . 電源方案確定 待選方案： 方案一：采用線性恒流電路，該方案具有噪聲干擾小，電路簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定的特點(diǎn)，但是由于功率器件工作于線性狀態(tài)功率損耗大，發(fā)熱較大，在滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)在極限條件下功率管的消耗功率接近 20W。 方案二：采用開關(guān)恒流方式進(jìn)行電流控制，由于功率管只 工作于打開或者關(guān)閉狀態(tài)，功率管損耗較低。發(fā)熱量很小，但是由于開關(guān)管對(duì)強(qiáng)電流進(jìn)行開關(guān)操作，干擾大大高于線性恒流源。 結(jié)論： 作為試驗(yàn)儀器，在一般情況下對(duì)儀器的體積要求相對(duì)小于對(duì)儀器性能的要求，而“干凈”的電源對(duì)于電流源來說非常重要，所以在設(shè)計(jì)中采用線性電流源方案，并在其基礎(chǔ)上加入有源慮波，使得電源更為“干凈”所以采用方案二。 . 電源模塊具體電路 如圖所示， +5V 其中 +5 V 給 AD0832 供電以及單片機(jī)（ AT89C52）、數(shù)碼顯示（包括 74LS595,ICL7107）、鍵盤； 5V 為 AD0832 參考電壓。由于要求 輸出的電流最大值為 2021mA，而且取樣電阻為 1歐所以要求 AD0832 輸出的電壓至少為 2 伏，通過計(jì)算5伏的電壓足夠?qū)崿F(xiàn)上述要求。 提供的 12V 的電源用于 LM358 和 VCC . 由于為了保證電路的性能采用線性穩(wěn)壓、濾波方式，從電路的可靠性以及性價(jià)比考慮采用標(biāo)準(zhǔn)的 7812 擴(kuò)流輸出方案。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 共 41 頁(yè) 第 11 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ U2L A M PTD4C10 .1 uC42 2 0 0 uC30 .1 uC22 2 0 0 uV i n1GND2V o u t 3U47 8 1 2C90 .1 uC 1 02 2 0 0 uV i n2GND1V o u t 3U57 9 0 XU3T R A N SC60 .1 uC82 2 0 0 uV i n1GND2V o u t 3U67 8 0 5C 1 10 .1 uC 1 22 2 0 0 u+55Q1N P NC5 0 .1 uC72 2 0 0 u 圖 電源原理圖 . 電源模塊 PCB 設(shè)計(jì) 電源模塊為整個(gè)電路提供電源，具有電流大，發(fā)熱高的特點(diǎn)，所以在 pcb 設(shè)計(jì)時(shí)采用的較粗的導(dǎo)線，并在大電流的地方渡錫處理。具體模辦設(shè)計(jì)如圖所示 . 顯示模塊 74LS595 為串行輸入并 行輸出的移位寄存器，可以作為靜態(tài)顯示器接口，接在 89C52的串行口上用于數(shù)碼的顯示。數(shù)碼顯示模塊如圖所示。 1234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpD S 5G R E E N C CSER14SRCLK11SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U27 4L S 5 95R 2 9100R 3 01001234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpD S 6G R E E N C CR 3 1100R 3 2100SER14SRCLK11SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U37 4L S 5 95R 3 3100R 3 4100R 3 51001234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpD S 7G R E E N C CSER14SRCLK11SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U47 4L S 5 95R 4 2100R 4 3100R 4 1100R 4 4100R 4 0100R 3 9100R 4 5100R 3 8100R 3 7100R 4 6100R 3 6100R 4 7100R 4 8100R 4 9100R 5 0100R 5 1100R 5 2100R 5 3100R 5 41001234567abcdefg8dp9GNDabfcgdedpD S 8G R E E N C CR 5 5100SER14SRCLK11SRCLR10RCLK12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79U57 4L S 5 95R 5 6100+51234J14J 圖 預(yù)值數(shù)碼顯示模塊原理圖 實(shí)際電流顯示利用 CC7107A/D 轉(zhuǎn)換器組裝成 位數(shù)字電壓表 , 該電路為 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 共 41 頁(yè) 第 12 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ CC7107,LED 和若干無源元件組成的數(shù)字電壓表電路。該電路采用標(biāo)準(zhǔn)的 位顯示電路進(jìn)行顯示，其中最高位可以顯示千位的 “ 1”和顯示負(fù)號(hào)。此外，由于該電路的兩個(gè)輸入端即 COM 與 V+端的電位差具有很高的穩(wěn)定性，可以作為參考電壓源。因此，可以通過分壓的方法來擴(kuò)大它的量程 。由于兩個(gè)輸入端最大承受電壓為 200mV 因此要實(shí)現(xiàn)最大值為 2021mV 的顯示可以用以下分壓形式（本設(shè)計(jì)所采用的）如圖 ： R2 1kR1 9k取樣電阻輸入輸出被測(cè)電壓 圖 數(shù)字電壓表的外接電路 通過上面的電路可以測(cè)量最大值為 2021mV 的電壓，而在本設(shè)計(jì)中的 采樣電阻為 1k歐所以被測(cè)電壓值即為被測(cè)電流值 . V+1du2cu3bu4au5fu6gu7eu8dt9ct10bt11at12ft13et14dh15bh16fh17eh18a b k19pm20O S C 140O S C 239O S C 338T E S T37V R E F +36V R E F 35PG21GH22AH23CH24GT25V26I N T27B U F28AZ29I N 30I N +31C O M32C R E F33C R E F34U3I T L 7 1 0 7R71 0 0 KC71 0 0 P6 18U4T L 4 3 1C60 .1 UR 1 11KW2W1R 1 02 K 4+5R81 0 0 KC 1 00 .1 UC8 0 .4 7 UC90 .2 2 UR94 7 K51234J24J+55+5A1A1A2A3A2A4A5A6A3A7B1B2A4B3B4B5A5B6B7A6A7A8C1C2C3C4C5C6C7D1D2R 1 250+5C4C5C3C6C7C2C8C1B1B2B3B4B5B6B7ab fcgdeV C C 1234567abcdefg8dpdp9L E D 8L E D . V C Cab fcgdeV C C 1234567abcdefg8dpdp9L E D 5L E D . V C CB8ab fcgdeV C C 1234567abcdefg8dpdp9L E D 7L E D . V C Cab fcgdeV C C 1234567abcdefg8dpdp9L E D 6L E D . V C CC20 .1 UC31 0 0 0 U+5d1d2 圖 位數(shù)字電壓表原理圖 由于采用了粗調(diào)和細(xì)調(diào)分段控制使得系統(tǒng)，以及軟件修正，使得電流輸出精度大大提高，從成本和元件采購(gòu)方面綜合考慮，采用 DAC0832 電路作為 D/A 轉(zhuǎn)化電路 。 . DAC0832 簡(jiǎn)介 DAC0832 是一個(gè) 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器芯片，單電源供電，從 +5V～ +15V均可正常工作，基準(zhǔn)電壓的范圍為177。 10V，電流建立時(shí)間為 1181。s， CMOS 工藝，低功耗 20mA。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示，它由 1 個(gè) 8 位輸入寄存器、 1 個(gè) 8 位 DAC 寄存器和 1 個(gè) 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器組成和引腳排列如圖所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 共 41 頁(yè) 第 13 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 DAC0832 管腳圖 該 D/A 轉(zhuǎn)換器為 20 引腳雙列直插式封裝，各引腳含義如下： (1)D7～ D0——轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入。 (2)CS——片選信號(hào)（輸入 ），低電平有效。 (3)ILE——數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)（輸入），高電平有效。 (4)WR1——第一信號(hào)（輸入），低電平有效。該信號(hào)與 ILE 信號(hào)共同控制輸入寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式：當(dāng) ILE=1 和 XFER=0 時(shí)，為輸入寄