畢業(yè)設(shè)計論文：基于單片機(jī)控制的直流電流源電路(編輯修改稿)
2025-01-08 15:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖3 A/D轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換采用典型的轉(zhuǎn)換芯片ADC0809。ADC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8個單斷模擬輸入信號中的一個進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0809芯片轉(zhuǎn)換時需用一個500KHz的時鐘信號，這個信號是由單片機(jī)的ALE端輸出的2MHz信號，經(jīng)過兩個D觸發(fā)器進(jìn)行四分頻得到。ADC0809的工作過程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。－電流轉(zhuǎn)換和功率放大電路壓控恒流源是本系統(tǒng)的重要組成部分，它的功能是用電壓來控制電流的變化，圖4是數(shù)控電流源的恒流電路和加法器電路。 運(yùn)算放大器LM324和晶體管VV2組成電壓－電流轉(zhuǎn)換器，U1A、U1B和電阻R1－R8利用D/A的輸出實(shí)現(xiàn)對電壓進(jìn)行數(shù)控。LM324主要功能是實(shí)現(xiàn)精密V/I轉(zhuǎn)換。TIP42C（10A）是大功率PNP三極管，主要功能是實(shí)現(xiàn)功率放大。因?yàn)檩敵鲭娏鞣秶?—2000mA，由于取樣電阻為2歐姆，則其電壓降為0—4000mV，即U1電壓范圍為11V—。單純依靠D/A（05V）無法滿足要求。 加法器主要是利用其抬高U1點(diǎn)的電壓，將U1點(diǎn)的電位抬高到11V，在D/A輸出為0—5V時，從而使R9上圖4得到0—2A的電流。V/I轉(zhuǎn)換理論分析： U1A的輸出為：，由于R5＝R4＝R2 ＝10K，故 。經(jīng)過U1B的反相作用，故U2A的同相輸入端的電壓為 ，根據(jù)運(yùn)算放大器虛短的特點(diǎn)，U2A的同相電壓等于U2A的反相電壓，故負(fù)載RL上的電流為： R9采用2歐姆精密電阻，在UDA輸出為0時調(diào)節(jié)可變電阻R1，即調(diào)節(jié)U0的值，使U0的值為11V，即可達(dá)到IRL＝2A。根據(jù)題目要求20mA~2000mA，可以算出系數(shù)K，根據(jù)公式得出D/A轉(zhuǎn)換器的輸入值，進(jìn)而得出準(zhǔn)確的輸出電流值。輸出電流采樣電路是采用取采樣電阻兩端的電壓差，根據(jù)I=V/R 換算得到電流值的。電路原理圖如圖5所示。通過對電阻R9兩端的電壓值進(jìn)行采樣，經(jīng)過運(yùn)算放大器送入A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于R9是2歐姆，所以可以測量0～2000mA的電流范圍。R9兩端的電壓在0～4V的范圍內(nèi)變化，滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求和系統(tǒng)設(shè)計的精度要求。 顯示電路設(shè)計為了實(shí)現(xiàn)同時顯示電流的設(shè)定值與檢測值，需要用8個數(shù)碼管進(jìn)行顯示。顯示電路采用串行通信方式，利用8個74LS164將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行輸出，去驅(qū)動8位數(shù)碼管。顯示電路如圖6所示。圖5圖6 程序流程圖為了讓盡可能多的CPU時間來進(jìn)行反饋控制，顯示是由中斷控制的，利用中斷進(jìn)行顯示刷新。這樣CPU在大部分時間是用來檢測負(fù)載電路中的電流，與設(shè)定值進(jìn)行比較，已達(dá)到減小紋波電流的目的。程序流程圖如圖7所示。初始化中斷顯示刷新中斷返回A/D轉(zhuǎn)換
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1