【正文】 7 32 8 33 9 34 10 35 11 36 12 37 13 38 14 39 15 40 16 41 17 42 18 43 19 44 20 45 21 46 22 47 23 48 24 49 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 36 頁 電流設(shè)定值(mA) 實際電流輸出值 (mA) 誤差電流(mA) 電流設(shè)定值(mA) 電流測試值(mA) 誤差電流(mA) 50 76 51 77 52 78 53 79 54 80 55 81 56 82 57 83 58 84 59 85 60 86 61 87 62 88 63 89 64 90 65 91 66 92 67 93 68 94 69 95 70 96 71 97 72 98 73 99 74 100 75 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 37 頁 圖 410 電流設(shè)定值為 10mA 時的仿真截圖 圖 411 電流設(shè)定值為 50mA 時的仿真 截圖 圖 412 電流設(shè)定值為 100mA 時的仿真截圖 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 38 頁 圖 413 電流設(shè)定值為 10mA 時的負(fù)載調(diào)整率（ 負(fù)載電阻為 0?） 圖 414 電流設(shè)定值為 50mA 時的負(fù)載調(diào)整率（負(fù)載電阻為 0?） 圖 415 電流設(shè)定值為 100mA 時的負(fù)載調(diào)整率（負(fù)載電阻為 0?） 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 39 頁 圖 416 電流設(shè)定值為 10mA 時的負(fù)載調(diào)整率 （負(fù)載電阻為 100?） 圖 417 電流設(shè)定值為 50mA 時的負(fù)載調(diào)整 率 （負(fù)載電阻為 100?） 圖 418 電流設(shè)定值為 100mA 時的負(fù)載調(diào)整率 （負(fù)載電阻為 100?） 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 40 頁 本設(shè)計中所采用的 D/A 芯片 DAC0832 的分辨率為 8 位，當(dāng)其基準(zhǔn)電壓為 5V時，則其最小轉(zhuǎn)換電壓 mVVV m )12/( 8 ??? 。 由恒流源電路分析可知，當(dāng)LR 在 ?100~0 范圍內(nèi)時，輸出電流 OI 在 mA100~0 直流范圍內(nèi)線性地與 V5~0直流輸入電壓相對應(yīng)，則 1mA 步進對應(yīng)于 50mV。由于 D/A 芯片的最小轉(zhuǎn)換電壓為 （約為 20mV），所以 D/A 輸出電壓的誤差為 10mV。 aI 為輸出電流與設(shè)定值之差的絕對值， SI 為電流設(shè)定值， OI 為實際輸出電流值，則 OSa III ?? 。 aP 為 aI 占電流設(shè)定值的百分比，題目要求其百分比要不大于 2%，則 %100??paa IIP 。 通過 分析 表 41 數(shù)據(jù) 可 知 ， 在 10mA～ 100mA 之間，當(dāng) SI 為 99mA 時， aI 最大為 ；當(dāng) SI 為 10mA 時， aP 最大為 2%。通過負(fù)載調(diào)整率的測試可知，負(fù)載電阻 LR 從 0 變化到 100?時輸出電流變化 ，輸出電流調(diào)整率小于 2%，符合設(shè)計要求。 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 41 頁 第 5章 結(jié)論 在設(shè)計 數(shù)控直流恒流源的過程中，我深切體會到，實踐是理論運用的最好檢驗。本次設(shè)計是對我大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合性檢測和考驗 ，無論是動手能力還是理論知識運用能力都得到了提高，同時加深了我對網(wǎng)絡(luò)資源認(rèn)識，大大提高了查閱資料的能力和效率，使我 有充足的時間 投入到畢業(yè) 設(shè)計當(dāng)中。本系統(tǒng)的設(shè)計 主要應(yīng)用到了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機控制技術(shù)等多 方面的知識，所設(shè)計的基于單片機程序控制的數(shù)控直流恒流 ，達到了設(shè)計 要求。 在數(shù)據(jù)測試和調(diào)試方面，由于沒有做出實際樣品，所以數(shù)據(jù) 只能 用軟件仿真測得 。 系統(tǒng)輸出電流小于 10mA 時誤差較大，輸出電流在 10mA～ 100mA 之間時，誤差 較小，并符合設(shè)計要求。由于本設(shè)計使用軟件的虛擬儀表來測試電流和電壓，所以 測量數(shù)據(jù) 與 產(chǎn)品的 實際測量數(shù)據(jù)可能存在一 定的誤差 。 本系統(tǒng)通過優(yōu)化軟硬設(shè)計， 盡量 減少誤差，使輸出電流的誤差 小于 2％ ，提高了系統(tǒng)的精度， 并且 與理論計算 相 吻合。 如果要 進一步 提高系統(tǒng)輸出電流精度或減小電流步進單位，可以使用的分辨率更高的 D/A 芯片來實現(xiàn)。就本設(shè)計而言，如果要使 0～ 10mA 的輸出電流的精度都能達到 2%，則需要使用分辨率為 10 位的 D/A 芯片。 如果需要增大 輸出電流 ，可以 通過 減小負(fù)載 反饋 電阻 fR 的 阻值 并修改控制程序來實現(xiàn) 。 如果需要擴大負(fù)載的變化范圍，則需要適當(dāng)提高 V/I 轉(zhuǎn)換電路的供電電壓。 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 42 頁 致 謝 我所做的“數(shù)控直流恒流源 的設(shè)計”是 一項 綜合的工作。它涉及到硬件電路的設(shè)計、軟件的編寫及調(diào)試，還有相關(guān)軟件的使用。由于我的能力有限，在做畢業(yè)設(shè)計的過程中遇到了很多問 題和困難，但在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我最終成功地完成了 設(shè)計工作 。在此，我向他們致以最誠摯的感謝！ 首先我要感謝的是我的指導(dǎo)老師劉煒 。每次我向他請教問題時，他 都耐心細(xì)致的給我 講解 指點 ，并十分關(guān)心我的畢業(yè)設(shè)計進展情況。劉老師還給我提供了許多技術(shù)文檔，介紹了許多資料供我參考， 并給我的設(shè)計提出了許多有益的建議。如果沒有他的幫助就不可能 如期地 完成 畢業(yè) 設(shè)計。 在此，我向劉 煒 老師致以由衷的謝意！ 我 還要感謝我的同學(xué)李長洋，他對我的設(shè)計給出了有價值的 改進和修改 意見，感謝劉劍和袁瑛同學(xué)，他們對我的設(shè)計方案提出了有益的建議。 另外，我要感謝李榮臣同學(xué)，他 無私地 提供 電腦供 我使用，沒有他的 幫助 就 不會 順利 地 完成系統(tǒng) 調(diào)試 仿真工作 。 在此 感謝所有給我提供幫助的老師和同學(xué)，他們的 建議幫助我改進了設(shè)計。 最后， 要特別感謝我的父母，他們在精神上給我的支持是無價之寶。再次 感謝我的老師和同學(xué)們，是他們的 關(guān)心 和幫助，使我順利地度過四年的大學(xué)生活。 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 43 頁 參考文獻 ［ 1］ 王幸之 ， 鐘愛琴 ， 王雷 ,王閃 ． AT89 系列單片機原理與接口技術(shù) ［ M］ ． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ． 2021,5 ［ 2］ 李剛民，曹巧媛，曹琳琳，陳忠平．單片機原理及實用技術(shù)［ M］．北京：高等教育出版社． 2021,4 ［ 3］ 張迎新 ． 單片微型計算機原理應(yīng)用及接口技術(shù) ［ M］． 北 京 ： 國防工業(yè)出版社 ． 2021,1 ［ 4］ 孫傳友 ， 孫曉斌 ， 漢澤西 ， 張欣 ． 測控系統(tǒng)原理與設(shè)計 ［ M］． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ． 2021,9 ［ 5］ 汪道輝．單片機系統(tǒng)設(shè)計與實踐［ M］．北京：電子工業(yè)出版社． 2021,5 ［ 6］ 謝宜仁 ， 謝煒 ， 謝東辰 ． 單片機實用技術(shù)問答 ［ M］． 北京 ： 人民郵電出版社 ． 2021,2 ［ 7］ 梅笙，李瑋．基于 AT89C52 的數(shù)控直流電流源設(shè)計［ J］．常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報， 2021(1):2026 ［ 8］ 趙建玉 ， 王新江 ， 李聰 ． 智能電流源的設(shè)計 ［ J］． 山東建材學(xué)院學(xué)報 ， 1999,13(3):280281 ［ 9］ ATMEL 公司網(wǎng)站： ［ 10］ 沙占友，孟志勇，王彥朋．單片機外圍電路設(shè)計 (第 2 版 )［ M］．北京：電子工業(yè)出版． 2021,6 ［ 11］ 周潤景，張麗娜．基于 PROTEUS 的電路及單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真［ M］．北京：北京航空航天大學(xué)出版社． 2021,5 ［ 12］ 李業(yè)德，趙 光遠，張景元．基于單片機的數(shù)控直流電流源設(shè)計［ J］．微計算機信息，2021,22(102):250252 ［ 13］ 劉公致 ． 新型數(shù)字直流電流源設(shè)計 ［ J］． 杭州電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報 ， 2021,24(3):1922 ［ 14］ 李銀祥，安繼明，姚向東．?dāng)?shù)控電流源［ J］．現(xiàn)代科學(xué)儀器， 2021(6):5253 ［ 15］ 劉輝 ， 何東陸 ， 肖宇 ， 楊興 ． 數(shù)控直流電流源的設(shè)計 ［ J］． 儀表技術(shù) ， 2021(2):6870 ［ 16］ 劉潤 ， 譚薇 ， 程榮貴 ． 一種高精度直流源的設(shè)計 ［ J］． 現(xiàn)代電子技術(shù) ， 2021(7):135137 ［ 17］ 曾波．?dāng)?shù)控恒流源［ J］．電子世界， 2021(9)： 3334 ［ 18］ 孔凡國 ， 伍康敏 ． 高精度直流電流穩(wěn)流源數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn) ［ J］， 現(xiàn)代制造工程 ，2021(5):5255 ［ 19］ 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ) (第 4 版 )［ M］．北京：高等教育出版社． 2021,6 ［ 20］ 楊拴科．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)［ M］．北京：高等教育出版社． 2021,1 ［ 21］ ATMEL 公司網(wǎng)站： ［ 22］ 電子技術(shù) 研究協(xié)會 ： ［ 23］ 凌陽大學(xué)計劃 ： 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 44 頁 附錄 1：電路原理圖 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 45 頁 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 46 頁 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 47 頁 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 48 頁 附錄 2：源程序 。 ============================= 。數(shù)控直流恒流源主控程序 。============================= 。============================= 。全局定義 。============================= SDA BIT 。EEPROM 數(shù)據(jù)線 SCL BIT 。EEPROM 時鐘線 Address EQU 08H 。AT24C01 存儲單元的地址 I2CData EQU 09H 。寫入 AT24C01 的數(shù)據(jù)（ 1 字節(jié)） SETING BIT 10H 。設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志（ 1：設(shè)置狀態(tài)； 0：工作狀態(tài)） ADDING BIT 11H 。加 1 狀態(tài)標(biāo)志 SUBING BIT 12H 。減 1 狀態(tài)標(biāo)志 LFTING BIT 13H 。左移位狀態(tài)標(biāo)志 RGTING BIT 14H 。右移位狀態(tài)標(biāo)志 ENTING BIT 15H 。確認(rèn)狀態(tài)標(biāo)志 FLASH BIT 16H 。閃爍狀態(tài)標(biāo)志（ 1：亮； 0：滅） DAC EQU 8000H 。D/A 芯片地址 LEDL EQU 8800H 。個位數(shù)碼管地址 LEDM EQU 9000H 。十位數(shù)碼管地址 LEDH EQU 9800H 。百位數(shù)碼管地址 BCDH EQU 24H 。BCD 碼高位 BCDL EQU 25H 。BCD 碼低位 HEXH EQU 27H 。十六進制數(shù)高位 HEXL EQU 28H 。十六進制數(shù)低位 BAIWEI EQU 30H 。百位地址 SHIWEI EQU 31H 。十位地址 GEWEI EQU 32H 。個位地址 。============================= 。主程序 。============================= ORG 0000H 。主程序入口地址 LJMP MAIN ORG 0003H 。外部中斷 0 入口地址 LJMP INTER0 ORG 000BH 。定時器 0 中 斷入口地址 LJMP TT0 ORG 0030H MAIN: MOV SP,60H 。設(shè)置堆棧地址 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計 第 49 頁 SETB EX0 。允許 INT0 中斷 SETB IT0 。設(shè)置 INT0 為邊沿觸發(fā) SETB ET0 。允許 T0 中斷 SETB PT0 。設(shè)置 T0 中斷為高優(yōu)先級 SETB EA 。開總中斷 MOV TMOD,11H 。設(shè)置定時器工作方式為方式 1 MOV TH0,9EH 。設(shè)置 T0 定時初值為 50ms MOV TL0,58H SETB TR0 。啟動 T0 計數(shù) CLR SETING 。狀態(tài)標(biāo)志清零 CLR ADDING CLR SUBING CLR LFTING CLR RGTING