【正文】 采用 AT89C52 單片機作為控制核心 AT89C52 是 51 系列單片機 的一個型號，是 ATMEL 公司生產(chǎn)的。單片機系統(tǒng)實時對輸出電流進行監(jiān)控，采用數(shù)字方式作為反饋調(diào)整環(huán)節(jié)，由程序控制調(diào)節(jié)功率管的輸出電流恒定。 方案三：壓控恒流源，通過改變恒流源的外圍電壓，利用電壓的大小來控制輸出電流的大小。 方案二：采用四端可調(diào)恒流源，這種器件靠改變外圍電阻元件參數(shù)，從而使電流達到可調(diào)的目的，這種器件能夠達到 1~20xx 毫安的輸出電流。本方案采用單片機進行控制、顯示、預置數(shù)使得系統(tǒng)靈活方便，電流輸出精度和穩(wěn)定度高。即使不用對輸出電流進行采樣形成閉環(huán)控制回路也可以達到預期的目的。實際輸出的電壓值利用精密電阻進行分析采樣后，經(jīng)過 高輸入阻抗放大器構(gòu)成的電壓跟隨器、 D/A 轉(zhuǎn)換，將信號反饋到單片機，將輸出反饋信號再與預置限流值比較，構(gòu)成實時監(jiān)控的功能。該方案通過軟件方法實現(xiàn)輸出電流穩(wěn)定，功能比較容易實現(xiàn)，也便于操作。 3）方案三 此方案恒流源通過改變橫流的外圍電壓，利用電壓的大小來控制輸出電流的大小，電壓控制電路采用數(shù)控的方式，利用單片機送出數(shù)字信號，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成模擬信號，再發(fā)送到大功率三極管進行放大。 2）方案二 采用四端可調(diào)恒流源，這種器件考改變外圍電阻元件參數(shù)，從而使電流達到可 調(diào)的目的，這種器件能夠滿足 2020xx 毫安的電流輸出要求。配合 VHDL，語言設計數(shù)字硬件控制模塊進行控制，具有運行速度快，工作穩(wěn)定可靠的特點。但在此方 案存在穩(wěn)定性受限于單片機處理數(shù)據(jù)的能力。實際輸出的電流再利用精密采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)過高輸入阻抗差動放大器、 D\A 轉(zhuǎn)換，將信號反饋到單片機中，再將輸出反饋信號于設定值比較，送出調(diào)整信號，最后輸出新的電流值，這樣就形成了閉環(huán)調(diào)節(jié)，鎖定輸出電流，提高了輸出電流的精度和穩(wěn)定度。但由于此方案使用開環(huán)控制策略，電路簡單，成本低，對最后的輸出結(jié)果不能進尋根建好的調(diào)整和修正，使得輸出電流精度不高，且控制數(shù)據(jù)燒錄在 EPROM 中，是系統(tǒng)設計靈活降低，子適應能力差。 下圖為組成 9 第三章 總體方案論證與比較 方案一原理如下圖，采用 EPROM 和 D\A 轉(zhuǎn)換器等數(shù)字器件完成的控制。 8 單片機最小系統(tǒng)組成 單片機系統(tǒng)是整個數(shù)控系統(tǒng)的核心部分，它主要用于鍵盤按鍵管理、數(shù)據(jù)處理、實時采樣分析系統(tǒng)參數(shù)及對各部分反饋環(huán)節(jié)進行整體調(diào)整。而我們無須關心Ｄ /Ａ入口數(shù)值的大小，從而省去了原程序中雙字節(jié)乘除的部分，使程序 簡單而不受周圍環(huán)境等因素的影響。 在采用數(shù)字閉環(huán)后。 在沒有采用數(shù)字閉環(huán)之前，設定值與內(nèi)部測量值的關系只能通過反復測量來得出它們的關系（要送多大的數(shù)才能使Ｄ /Ａ輸出與設定電流值相對應的電壓值），再通過單片機乘 除法再實現(xiàn)這個關系，從而基本實現(xiàn)設定值與內(nèi)部測量值相一致。 7 系統(tǒng)性能 本系統(tǒng)的性能指標主要由兩大關系所決定，設定值與 D/A 采樣顯示值（系統(tǒng)內(nèi)部測量值）的關系。為了克服大電流工作時電流的波動，在輸出部分增加了一個反饋環(huán)節(jié)來控制電流穩(wěn)定，減小電流的波動，此反饋回路采用數(shù)字形式反饋，通過微處理器的實時采樣分析后，根據(jù)實際輸出對電流源進行實時調(diào)節(jié)。從理論上來說，通過控制 AD7543 的輸出等級，可以達到 1mA 的輸出精度。當 iu 保持不變時 (即 AD7543 的輸入數(shù)字量保持不變 )，輸出電流 LI 維持不變，能夠達到恒流的目的。 電流放大電路存在如下關系： 554 )1()( RRRRuI Wib ????? ? （ 2） bL II ?? （ 3） 式中： Ib—— 基極電流（ mA）； Ui—— 輸入電壓（ V）； IL—— 負載電流（ mA）。 5 第二章 系統(tǒng)原理及理論分析 恒流實現(xiàn)原理 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 AD7543 是 12 位電流輸出型，其中 OUT1 和OUT2 是電流的輸出端。長期以來采用分離元件組裝的各種恒流源，現(xiàn)在可以集成在一塊很小的硅片上面僅需外接少量的元件，集成電路恒流源不僅減小了體積和重量，簡化了設計和調(diào)試步驟，而且提高了穩(wěn) 定性和可靠性。它適用于那些對穩(wěn)定度要求不太高的場合。用晶體管做調(diào)整元件的各種開環(huán)和閉環(huán)的恒流源，在許多電子電路中得到了應用。由于電子管是高雅小電流器件，因此用簡單的晶體管電路難于獲得高雅小電流恒流源，用電子管電路卻容易實現(xiàn)，并且性能相當好！ 晶體管橫流源的產(chǎn)生和分類 進入 60 年代，隨著半導體技術的發(fā)展，設計和制造出了各種性能優(yōu)越的晶體管和恒流源，并在實際中獲得可廣泛的應用。當時采用的電真空器件是鎮(zhèn)流管，優(yōu)于鎮(zhèn)流管有穩(wěn)定電流的功能，所以有用于交流電路，常被用來穩(wěn)定電子管的燈絲電流。它既可以為各種放大電路提供偏流以穩(wěn)定其靜態(tài)工作點，又可以作為其有源負載，以提高放大倍數(shù)，并且在差動放大電路、脈沖產(chǎn)生電路中得到廣泛應用。例如在通用的充電器對蓄電池充電時，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，充電電源就會相應的減少，為了保證恒流充電，必須隨時提高充電器的輸出電壓，但采用恒流源充電后就可以不必調(diào)整期輸出電壓，從而使勞動強度降低，生產(chǎn)效率得到提高。本數(shù)控直流恒流源系統(tǒng)輸出電流穩(wěn)定，不隨負載和環(huán)境變化，并且有很高的精度，輸 出電流誤差范圍很小，輸出電流可在一定范圍內(nèi)任意設定