【導讀】源供電模塊，交流220V電壓經過電源變壓、整流、濾波后接入降壓斬波芯片中，然后連接到MOS管及其精密采樣電阻中。MOS管的G極，通過控制G極的電壓，動態(tài)的穩(wěn)定輸出電流。其中降壓斬波電路主要是供給系統(tǒng)恒。流，再由控制器分析、計算，穩(wěn)定輸出電流。顯示控制電路主要是設定輸出電流

　　

【正文】 7VCC8LM1LM358+12VCC21kR51uFC10104C7470uFC6AD_INOUT11IN12IN1+3VEE4IN2+5IN26OUT27VCC8LM2LM358R10R12+12VCCGND100KR111MR13GND1MR8104C11470uFC12+12VCCGND100KR9GNDGNDGND1KR6R7AD_INLDAC1SYNC2AVDD3VOUT_A4VOUT_C5VOUT_E6VOUT_G7VREF IN/OUT8CLR9VOUT_H10VOUT_F11VOUT_D12VOUT_B13GND14DIN15SCLK16DAC8568VCC+51ufC8GND101C9GNDGNDSCLKSCLKDINDINSYNCSYNCCLRCLRVCC+5GND123P412345678P2Header 8通道D輸出電壓增益為2VOUT 圖 44 恒 流原理圖 綿陽師范學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 18 5 系統(tǒng)設計 系統(tǒng)原理框圖 該設計一共有微控制器、 AD 采樣模塊、 DA 輸出控制模塊、恒 流電路、報警電路、按鍵、液晶顯示及其電源模塊。 開機開始首先微控制器控制 DA 模塊輸出一初始電壓使恒流 電流部分 有益初始電流電流輸出，然后控制器讀取從鍵盤設定的輸出電流值，經過運算、處理后輸出一相應的 DA 值，然后 AD 采樣模塊不斷采樣輸出電流，經過控制器對誤差的處理、及其 PID 調節(jié)再相應改變輸出的DA 值，與此同時，設定值與實際輸出的電流值實時顯示到液晶顯示器上。如果，所電流故障，使得采樣的電流值大于設定值得上限，則報警模塊打開，同時將電路設 定為開路模式。其系統(tǒng)的總體框圖如下所示： 控 制 器 DA 轉換器 液晶顯示模塊 AD 采樣模塊 按鍵模塊 電源模塊 橫流模塊 報警模塊 圖 51 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖如下所示 ： 綿陽師范學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 19 否 否 是 開始 是否有鍵按下 讀取設定電流值 CPU 運算、 處理 輸出 DA 值 AD 采樣 CPU 運算、處理 是 液晶顯示 采樣值是否與設定值相等 CPU 調整DA 值 圖 52 系統(tǒng)流程圖 綿陽師范學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 20 6 調試及其數據處理 電源 測試 為測試 系統(tǒng)電源在輸出電流變化 時電源電壓的變化大小，于是 將開關管短路，將負載電阻接入電路，通過調整負載電阻的大小，觀察電流大小，然后測量電源電壓的輸出變化大小。 負載電流 從 0 mA 變化到 mA 的 測試 結果如下 表所示 ： 表 電源部分指標測試 測試次數 電源電壓 負載電流 負載電阻 紋波電壓 1 0mA 544μ V 2 478μ V 3 438μ V 4 322μ V 5 431μ V 6 327μ V 7 391μ V 恒流源 測試 用 基于 TPS5430 芯片的開關電源 作為恒流源的電源，將負載電阻短路，通過鍵盤 輸入所需電流值， 在 0 負載條件下 ， 測得恒流源的性能指標。測試數據 下表所示： 表 恒 流指標測試 設定電流 輸出電流 紋波電流 負載電阻 20mA 19mA 52uA 0Ω 40mA 38mA 61uA 0Ω 100mA 101mA 68uA 0Ω 300mA 299mA 86uA 0Ω 800mA 798mA 157uA 0Ω 1A 998mA 231uA 0Ω 1200mA 310uA 0Ω 1496mA 328uA 0Ω 1792mA 375uA 0Ω 2A 1992mA 426uA 0Ω 綿陽師范學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 21 結論 經過兩個月的努力，畢業(yè)論文終于接近尾聲。 實驗 數據統(tǒng)計表明，該設計 實現了 在 輸出電流從 200mA 到 2020mA 變化 時 ，輸出電壓在 10V內變化時， 在步進為 10mA 時， 輸出電流的變化小于輸出電流值的 1%+10mA 的基本 功能要求 。除此 之 外，該系統(tǒng)還有過壓、過流保護功能，當系統(tǒng)檢測到 電壓 、 電流 超過設定的閥值時， 控制器控制 DAC8568 輸出低電壓 信號，使 MOS 管處于截止狀態(tài)。但是由于 TPS5430 是一種 DCDC 的斬波芯片，因此對電路的電磁干擾，線路的PCB 布局、布線都有較為嚴格的要求，這些干擾都將為以后的恒 流產生嚴重的影響，所以在電流步進為 1mA 時候的影響是比較明顯的，故在電流步進值為 1mA是效果不是很理想，效果還需要進一步改進。 在這次設計中我也感受到了平時學習的專業(yè)課程的重要性，例如：模擬電子技術、數字電路基礎、單片機原理等。只有把專業(yè)課程學好，有較強專業(yè)基礎知識才會在以后的 學習與生活中立于不敗之地。 綿陽師范學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 22 參考文獻 ： [1] 童詩白等 .模 擬電子技術基礎 [M].第四版 .北京： 高等教育出版社 ， 2020 [2] 胡壽松 .自動控制原理 [M].第五版 .北京： 科學出版社 ， 2020 [3] 閻石等 .數字電子技術基礎 [M].第五版 .北京： 高等教育 出版， 2020 [4] 馮山等 .程序設計基礎教程 C 語言版 [M].北京： 科學出版社 ， 2020 [5] 童詩白、華成英等 .模擬電子技術基礎 [M].第四 版 .北京： 高等教育出版社 ， 2020 [6] 同濟大學應用數學系 .高等數學 [M].第五版 .北京： 科學出版社 ， 2020 [7] MCD Application 174。based 32bit MCU STM32F101xx and STM32F103xx firmware Inc， 2020 [8] Texas data sheet， 2020 [9] Texas data sheet， 2020 [10] 調節(jié)控制做電機速度控制 [J].中文版 ， 2020 [11] 李元春、王 德軍等 .計算機控制系統(tǒng) [M].第二版 .北京： 高等教育出版社， 2020 [12] Joseph 權威指南 .Elsevier Inc， 2020 [13] Ron Mancini,Bruce Amps for Inc， 2020 [14] Peter Van Der 專家編程 [M].北京： 人民郵電出版社 ， 2020 [15] manual ,2020 綿陽師范學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 23 致 謝 經過充實而又忙碌的兩個多月，我的畢業(yè)設計也終于結束了 ，我的四年大學生活也圓滿結束。 在大學的學習期間，我努力的學習專業(yè)基礎知識， 在課余時間 并把它運用于實際生活中。經過幾年的努力有所收獲。 熟悉一些 電路維修、調試、分析、設計。 熟悉 DCDC開關電源拓撲結構的設計。熟悉 C語言編程，了解 C++語言，并熟悉 51單片機 ， AVR單片機 ,MSP430單片機編程 。對于 ST 公司基于 Cortex M3 內核的微處理器 STM32 較為熟悉 。 這些 不但 學會了獨立分析問題、解決問題的能力，也使得我們更 加具有團隊合作精神 ， 為將來步入社會，走向工作單位打下了堅實的基礎。 首先感謝父母對我的養(yǎng)育之恩，四年來在我學習中，生活中對我的鼓勵，我會用我的實際行動來證明一切。 在做畢業(yè)設計期間遇到了許多困難， 是我的指導老師及其同學的鼓勵幫我度過了一個又一個 難關。在此我 向培養(yǎng)我、教育我的母校 及 其所有關懷、 鼓勵 、支持 我的老師表示深深的謝意。 這次 做畢業(yè)設計中我也學到了許多東西， 不但對以后的 工作奠定了良好的基礎， 而且也是對我四年來所學專業(yè)知識的一次檢驗。 綿陽師范學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 24 附錄 主程序如下： include include include include include include include include u32 Current_value,Set_Current, DA_value = 10000。 double Sum_Error。 int main(void) { /***************結構體初始化 ***************/ PID PID_Structure,*Pt_PID。 Pt_PID = amp。PID_Structure。 RCC_Configure()。 adc_init()。 Key_Config()。 /*************LCD 初始化顯示 ****************/ LCD_show_Init()。 /*****************DA 輸出配置 ***************/ GPIO_DA_Config()。 DA_Config( Vref_on)。 DA_Config(ChannelD_Power_on)。 DA_Config( Data_ChannelD)。 /*****************PID 初始化 ****************/ PID_Init( Pt_PID,,)。 while(1) { Pt_PIDSet_point = Key_Scan()。 Pt_PIDRead_point = ADC_read()。 Sum_Error = PID_Calc(Pt_PID)。 DA_value += (int)Sum_Error。 Current_value += Pt_PIDRead_point。 Set_Current = Pt_PIDSet_point。 DA_Config(Data_ChannelD|DA_value4)。 LCD_show()。 }