【正文】 在最后的 I/OCLOCK 下降沿之后，EOC 從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D(zhuǎn)換完成和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸為止 10 GND GND 是內(nèi)部電路的地回路端。在 端由高變低時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器復(fù)位。 1LSBmax； ⑤有轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出 EOC； ⑥具有單、雙極性輸出； ⑦可編程的 MSB 或 LSB 前導(dǎo)； ⑧可編程輸出數(shù)據(jù)長度。最大非線性誤差小于 1LSB，轉(zhuǎn)換時(shí)間 9181。 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖如圖 12 所示。 15 1 8 0 01 )2 0 02 0 0 0( ??mA mA 圖 11 負(fù)載電流、電壓測量 電路圖 D/A、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 D/A、 A/D 模塊是單片機(jī)與外部數(shù)據(jù)連接的通道，因此這兩個(gè)模塊的選擇與使用應(yīng)當(dāng)合理。 圖 10 壓控恒 流源模塊電路圖 綜 上所述，進(jìn)行綜合比較，方案二電路較簡單，穩(wěn)定性較高，故采用方案二，使用高精度運(yùn)放和 大功率場效應(yīng)管 等構(gòu)成一個(gè)恒流源電路。即當(dāng) Ud 為常數(shù)時(shí)，滿足： Id=f（ Ugs），只要 Ugs 不變， Id 就不變。該恒流源電路由運(yùn)算放大器、大功率場效應(yīng)管 Q采樣電阻 R負(fù)載電阻 RL 等組成硬件設(shè)計(jì)。U1 采用精密運(yùn)算放大器 OP37A，該放大器有調(diào)節(jié)零點(diǎn)漂移的功能， Q1 采用 9014 大倍數(shù)大約為 采用低頻功率管 3DD15，他的放大倍數(shù)為 10~20 倍，漏電流很小。利用晶體管平坦的輸出特性即可得到恒流輸出。 其電路圖如圖 8 所示 。缺點(diǎn)為當(dāng)按鍵較多時(shí)占用單片機(jī)的I/O 口數(shù)目較多。 7 DB0 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位） 8 DB1 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1 位 9 DB2 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2 位 10 DB3 底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3 位 11 DB4 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位 12 DB5 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5 位 13 DB6 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6 位 14 DB7 高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7 位（最高位）（也是 busy flang） 15 BLA 背光電源正極 16 BLK 背光 電源負(fù)極 綜上所述，選擇方案二。 11 表 2 LM016L 引腳功能 引腳 符號(hào) 功能說明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接電源（ +5V） 3 V0 液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度 最高（對比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 方案二：使用 LCD 液晶 顯示。穩(wěn)壓電源在實(shí)物上設(shè)計(jì)上是必不可少的部分，但在運(yùn)用 Proteus仿真時(shí)為了簡化電路，此模塊用軟件自帶的勵(lì)磁電壓代替。為了改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，在輸出端加接電容 。電源雖簡單，但在高精度的系統(tǒng)中，穩(wěn)壓電源有著非常重要的作用。 P3 口的第二功能如 表 1 所示。 P2 口地址為 A0H,位地址為 A0H~A7H。 P0 口地址為 80H,位地址為 80H~87H。 則復(fù)位電路圖如圖 4 所示。因?yàn)?AT89S52單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。 C C2 的典型值為 33PF。 7 3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)的模塊 單片機(jī)最小系統(tǒng) （ 1） 時(shí)鐘電路 單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作 .在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路 ， 只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元 ， 決定單片機(jī)的工作速度。利用高精度 D/A 轉(zhuǎn)換器在單片機(jī)程序控制下提供可變的高精度的基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電 壓經(jīng)過 V/I 轉(zhuǎn)換電路得到電流，再通過 A/D 轉(zhuǎn)換器將輸出電流反饋至單片機(jī)進(jìn)行比較，調(diào)整 D/A 的輸入電壓，從而達(dá)到數(shù)控的目的。從題目的要求來分析，該題目最大的難點(diǎn)在于大電流輸出和高精度控制，所以在具體的方案確定中，大電流、功耗，以及精度、誤差等都是我們所必須 要考慮和克服的。從題目的要求來分析，該題目最大的難點(diǎn)在于大電流輸出和高精度控制，所以在具體的方案確定中，大電流、功耗，以 及精度、誤差等都是我們所必須要考慮和克服的。 （ 2）、輸出電流范圍： 200mA～ 2020mA； （ 3）、可設(shè)置并 顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對值≤給定值的 1％ +10 mA； （ 4）、具有“ +”、“ ”步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn)≤ 10mA； （ 5）、改變負(fù)載電阻，輸出電壓在 10V 以內(nèi)變化時(shí)，要求輸出電流變化的絕對值≤輸出電流值的 1％ +10 mA； （ 6） 利用 proteus 軟件對整體電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證。對于數(shù)控 3 直流電流源的輸出顯示問題，本設(shè)計(jì)中式采用 LCD 進(jìn)行顯示。 在日常生活中，需要用到各 種電源，數(shù)控直流電流源的研究，更好的適應(yīng)了社會(huì)的發(fā)展。以單片機(jī)為核心的智能化高精度直流電 流 源的設(shè)計(jì) ，直流 電 流 源采用數(shù)字調(diào)節(jié)、輸出精度高 ， 特別適用于各種有較高精度要求的場合。 因此 ， 電 流 的調(diào)整精度不高 ， 讀數(shù)欠直觀 ， 電位器也易磨損 。 因此，數(shù)控直流電流源今后的發(fā)展目標(biāo)之一就是不進(jìn)要在性能上做到效率高、噪聲低、高次諧波低、既節(jié)能又不干擾環(huán)境，還要在功能上力求實(shí)現(xiàn)數(shù)控化、多功能化、智能 化、網(wǎng)絡(luò)化。 數(shù) 控直流電流源是一種常見的電子儀器，廣泛的用于電子電路，教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域。新的變 換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到 90 年代，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到 的數(shù)控電源，功率密度達(dá)到每立方英寸 50W 的數(shù)控電源。在以后的一段時(shí)間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長足的發(fā)展。只有滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能夠進(jìn)入市場。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞 ：電流源； 穩(wěn)壓電源 ； AT89S52； LCD 顯示； Proteus II ABSTRACT The requiements of numerical controlling constant current devices is increasing as development of electronic technology and expanding of digital circuit applicational field. As to satisfy society development, do a study based on numerical controlling constant current power of SCM controlling and apply Proteus to simulating software. This design includes two module: ① SCM application system module。設(shè)計(jì)由兩大模塊組成：①單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)模塊；② 大功率壓控電流源模塊。 學(xué)生姓名 田艷彬 學(xué)號(hào) 08401140206 班級(jí) 電子 0802 答辯 日期 課題名稱 數(shù)控直流電流源 的設(shè)計(jì) 指導(dǎo) 教師 王韌 成 績 評(píng) 定 分值 評(píng) 定 小計(jì) 課題介紹 思路清晰，語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確，實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論文）有應(yīng)用價(jià)值。 2 創(chuàng)新之處：在數(shù)控直流電流的步進(jìn)設(shè)計(jì)方面，采用 DAC0832和換擋電路構(gòu)建一個(gè)步進(jìn) 1mA的系統(tǒng)；本設(shè)計(jì)是數(shù)控直流電流源，對于恒流源的設(shè)計(jì)，所采用的時(shí)運(yùn)放加達(dá)林管構(gòu)建電路，以達(dá)到穩(wěn)流輸出；采用 AD采樣電路進(jìn)行采樣，與輸出的電流進(jìn)行對比，構(gòu)建一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，提高輸出電流的精確性。 4 分析、綜合資料，找出問題，并形成自己 的觀點(diǎn)；按時(shí)填寫開題報(bào)告，經(jīng)指導(dǎo)老師審查同意后開始畢業(yè)設(shè)計(jì)。 15 綜合能力 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。 （ 6） 5 月 10 號(hào) —5 月 20 號(hào)，根據(jù)所設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)和所 設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)，結(jié)合畢業(yè)論文的書寫要求，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 （ 2） 4 月 7 號(hào) —4 月 15 號(hào)，根據(jù)所選的課題，確定設(shè)計(jì)所要用到的相關(guān)模塊及芯片，熟悉各模塊的功能和各芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，查閱相關(guān)資料，并進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)。首先將數(shù)控直流電流源的整體方案做一個(gè)簡單的設(shè)計(jì)，然后再局部進(jìn)行設(shè)計(jì)。如何有效的實(shí)現(xiàn)這些功能也是課題所需研究解決的問題。 （三）課題研究的主要內(nèi)容 （ 1）數(shù)控直流 電 流 源的輸出控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是要用微處理器來替代傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源中手動(dòng)旋轉(zhuǎn)電位器，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的連續(xù)可調(diào)，精度要求高。它的紋波電 流 低，電 流 調(diào)節(jié)精確，輸出電 流 大小采用數(shù)字顯示，直觀易讀。而在我們實(shí)際生活中電源往往都是由 220V 的交流電網(wǎng)供電，那么這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。普通的直流電 流 源品種有很多 , 但均存在以下問題 ： 輸出電 流 是通過粗調(diào) （ 波段開關(guān) ） 及細(xì)調(diào) （ 電位器 ） 來調(diào)節(jié)。 數(shù)控 直流電 流 源是電子技術(shù)常用的儀器設(shè)備之一 ,廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域，是電子實(shí) 驗(yàn)員、電子設(shè)計(jì)人員及電路開發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作和科學(xué)研究所不可缺少的電子儀器。智能模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)，實(shí)時(shí)多任務(wù)監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。由于板載電源管理的更廣泛應(yīng)用和行業(yè)能源節(jié)約和運(yùn)行最優(yōu)化的關(guān)注，電源行業(yè)和半導(dǎo)體生產(chǎn)商們便開始共同開發(fā)這種名為 “數(shù)控 直流 電 流 源 ”的新產(chǎn)品。電源作為當(dāng)今人們生活中普遍存在的電子商品，從上世紀(jì)九十年代末起便迅速發(fā)展。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制電流源開始出現(xiàn)，其以控制靈活、調(diào)節(jié)方便等特點(diǎn)展示了良好的應(yīng)用前景 。近幾年，小電源的市場已經(jīng)擴(kuò)大，技術(shù)也將慢慢趨于成熟。 我設(shè)計(jì)的是數(shù)控直流電流源，本設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)考核 我們大學(xué)四年綜合素質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，特別注重基礎(chǔ)理論的實(shí)用性和技術(shù)內(nèi)容的先進(jìn)性，充分體現(xiàn)了小電源技術(shù)的新發(fā)展，來設(shè)計(jì)這個(gè)基于現(xiàn)代單片機(jī)技術(shù)的數(shù)控型直流源。 進(jìn)度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 2020/3/21～ 3/27 2020/3/28～ 4/03 2020/4/04～ 4/10 2020/4/11～ 4/17 2020/4/18～ 5/01 2020/5/02～ 5/15 2020/5/16～ 5/22 2020/5/23～ 5/29 2020/5/30～ 6/05 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)書、撰寫開題報(bào)告 10000 字以上與課題有關(guān)的外文資料翻譯 課題總體方案設(shè)計(jì) 課題硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題 系統(tǒng)調(diào)試 撰寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 教師評(píng)閱設(shè)計(jì) ，學(xué)生進(jìn)行總結(jié)、準(zhǔn)備答辯 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 1 周（第 5 周） 1 周（第 6 周） 1 周（第 7 周） 1 周（第 8 周） 2 周（第 10 周） 2 周（第 1 12 周） 1 周（第 13 周） 1 周（第 14 周） 1 周（第 15 周） 主要參考資料 [1] 沈紅衛(wèi) .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例與分析［ M］ .北京：北京航空航天大 學(xué)出版社， 2020. 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