【正文】 電子負(fù)載的需求也會越來越多，對電子負(fù)載的性能質(zhì)量等都會有更高要求，也因為電子負(fù)載具有傳統(tǒng)負(fù)載達(dá)不到的優(yōu)點，相信在以后的社會中它的應(yīng)用范圍會更加的廣泛，電子負(fù)載也會被更多的使用在越來越多的地方，會變得更加普遍。在本文中主要的介紹了基于單片機上的直流電子負(fù)載。我們一般都把可以模擬真實環(huán)境下的負(fù)載叫做電子負(fù)載。單片機技術(shù)和變換器電路巧妙地結(jié)合還使得電子負(fù)載可以工作在其它多種模式下如定功率模式、動態(tài)電阻模式和短路模式等等。在實驗室中，最初是利用電力電子器件特性，再通過分析其等值電路，用電力電子元器件構(gòu)建電子電路用來實現(xiàn)模擬負(fù)載，其可以實現(xiàn)定電流、定電壓等特性。電子負(fù)載可以分為兩種：直流電子負(fù)載和交流電子負(fù)載。然而傳統(tǒng)電源檢測技術(shù)就面臨著巨大的挑戰(zhàn)。隨著電力電子、計算機和自動控制等技術(shù)的飛快發(fā)展，帶來了電源檢測技術(shù)革命性的變化。如今，國外國內(nèi)對這些試驗基本上都是利用傳統(tǒng)方來進行的。關(guān)鍵詞：電子負(fù)載,恒壓,恒流,單片機 指導(dǎo)老師簽名:Design based on MCU DC electronic load（Hardware） Student name: Zhang Lianqi Class:1082022 Supervisor: Qiu YulanAbstract: The principle of electronic load is control of transistors inside power MOSFET or the guide flux of power tube, it is a consumption power equipment which depends on the dissipation power of tube, there are four basic working ways that persistence pressure, constant current, the constant resistance, constant power .This design start with the analysis of DC electric load system solutions, it discussed the realization of the whole system hardware circuit and software in detail, and give a reasonable solution. Discusses the design idea and process of DC electronic load. In order to realize the control and the expansion of function conveniently, we adopted the STC89C52 microcontroller as the core controller, Can achieve the following functions: Electronic load with constant voltage and constant current two modes, you can manually switch . Constant voltage mode, the electronic load voltage is kept constant, which can be set, into the electronic load current with voltage variation of the measured DC power supply and change. No matter how the change in input voltageconstant current mode (in a certain range), constant current through the electronic load current, and the current value can be set. The A/D module receives the circuit voltage and current analog signal into digital signal, LCD module, the synchronous display of voltage and current. The D/A output control circuit, the A/D voltage and current detection circuit, keyboard circuit, display circuit and drive circuit design, through the coordination of software and hardware, realizes the whole design，current can detect power value,voltage value。A/D模塊接受電路電壓和電流模擬信號，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)液晶模塊同步顯示電壓電流。恒壓模式時，電子負(fù)載端電壓保持恒定，且可設(shè)定，流入電子負(fù)載的電流隨被測直流電源的電壓變化而變化。論述了直流電子負(fù)載的設(shè)計思路和過程。 作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日基于單片機的直流電子負(fù)載設(shè)計（硬件） 學(xué)生名字：張連旗 班級：1082022指導(dǎo)老師：邱玉蘭摘要：電子負(fù)載的原理是控制內(nèi)功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量，靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備，它的基本工作方式有恒壓、恒流、恒阻、恒功率這幾種。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 基于單片機的直流電子負(fù)載設(shè)計(硬件) 系 別 信息工程系專業(yè)名稱 自動化班級學(xué)號 108202233學(xué)生姓名 張連旗指導(dǎo)教師 邱玉蘭二O一四 年 五 月 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本設(shè)計從直流電子負(fù)載系統(tǒng)方案分析入手，詳細(xì)討論了整個系統(tǒng)的硬件電路和軟件實現(xiàn)，并給出較為合理的解決方案。為便于控制的實現(xiàn)和功能的擴展，采用了STC89C52單片機作為核心控制器，可實現(xiàn)以下功能：電子負(fù)載有恒壓和恒流兩種模式，可手動切換。恒流方式時不論輸入電壓如何變化（在一定范圍內(nèi)），流過該電子負(fù)載的電流恒定，且電流值可設(shè)定。設(shè)計了D/A輸出控制電路、A/D電壓電流檢測電路、鍵盤電路、顯示電路和驅(qū)動電路，通過軟、硬件的協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)了整個設(shè)計；能夠檢測被測電源的電流值，電壓值；各個參數(shù)都能直觀的在數(shù)碼管上顯示。 each parameter can be directly in the digital tube display.Keywords: electronic load , constant voltage mode , constantcurrent pattern , MCU Signature of Supervisor: 目 錄1 引言2 總體方案論證與設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計要求 3 電子負(fù)載工作原理 3 總體方案設(shè)計論證 4 系統(tǒng)具體設(shè)計方案 63 電子負(fù)載系統(tǒng)硬件設(shè)計 核心處理器設(shè)計 7 鍵盤輸入模塊設(shè)計 8 顯示模塊的設(shè)計 10 A/D轉(zhuǎn)換電流電壓采樣電路模塊設(shè)計 12 D/A轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計 15 電流取樣PI控制器等組成的負(fù)反饋控制模塊 16 電源電路的設(shè)計 19 總體電路介紹 214 總結(jié)參考文獻(xiàn) 24致謝 25附錄A 26附錄B 28南昌航空大學(xué)科技學(xué)院2014屆學(xué)士學(xué)位論文基于單片機的直流電子負(fù)載設(shè)計（硬件）1 引言在我們的生活中有很多個領(lǐng)域中都需要用到負(fù)載測試，如蓄電池放電試驗以及購買電池、充電電源試驗、電源時等都需要負(fù)載測試。在電路中，用來吸收電源供應(yīng)器輸出的電能量的裝置叫做負(fù)載，它將電源供應(yīng)器輸出的電能量吸收后并轉(zhuǎn)化為其他的形式的能量儲存或者消耗掉。由于在我們生活當(dāng)中有很多應(yīng)用領(lǐng)域都在大量應(yīng)用各種的電源，正因為如此電子負(fù)載在我們的生活中也就是必不可少的，然而對負(fù)載的要求也隨著越來越嚴(yán)謹(jǐn)了。為了準(zhǔn)確的檢測電源的可靠性和帶載能力等，因此工程師們就把微機控制技術(shù)和電力電子技術(shù)巧妙地結(jié)合起來，實現(xiàn)電源的可靠檢測。在這兩種負(fù)載中直流電子負(fù)載在人們生活中被用的時間更長，分布也更加廣泛。隨著社會的發(fā)展，人們對電子負(fù)載需求更加廣泛，從而發(fā)展到把單片機技術(shù)和電子負(fù)載相結(jié)合，慢慢地就實現(xiàn)了定電壓定電流模式和可編程模式。隨著一些晶體管等主要開關(guān)器件的出現(xiàn)以及電力電子變換器拓?fù)涞陌l(fā)展，因為變換器能夠更好的將一種電能變換為另一種或者多種形式的電能，使得交流電子負(fù)載也得到了更好的實現(xiàn)。它的功能有恒流、恒壓等這些功能，基本上所有的電源廠家都會用到，也必須有。現(xiàn)在的這些電子負(fù)載和以前傳統(tǒng)的負(fù)載相比，直流電子負(fù)載具有開發(fā)成本小，工作效率更高，且更加的節(jié)能環(huán)保，并且體積比較小，重量較輕等等這些優(yōu)點。所以，對于研究單片機的直流電子負(fù)載是有很大的市場前景的，具有極具廣闊的研究意義的。在本設(shè)計中要求設(shè)計和制作一臺電子負(fù)載，有恒流和和恒壓兩種模式，且可手動切換。工作于恒壓模式時，電子負(fù)載端電壓保持恒定，且可設(shè)定，流入電子負(fù)載的電流隨被測直流電源的電壓變化而變化。要求：（1）負(fù)載工作模式：恒壓（CV）、恒流（CC)兩種模式可選擇。（3）電流設(shè)置及讀出范圍：100mA~，設(shè)置精度10mA。 電子負(fù)載工作原理 電子負(fù)載的工作原理是控制內(nèi)功率（MOSFET）或晶體管的導(dǎo)通量（占空比），靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備，它能夠可以實現(xiàn)模擬負(fù)載短路,精確的調(diào)整負(fù)載電流,同時還可以準(zhǔn)確地檢測出負(fù)載電壓,模擬負(fù)載是感性阻性和容性,容性負(fù)載電流的上升時間。（1）恒定電流方式 在恒定電流方式中,不管輸入的電壓怎么變化大小, 電子負(fù)載也是以其設(shè)定的額定值來吸收電流的。恒定電流方式可以用在測試電壓源的負(fù)載調(diào)整率。是電源輸出電壓偏差率的百分比。但是這種方式只適用在電流源啟動，測試電壓源和限流特性。電子負(fù)載將吸收與輸入電壓成線性的負(fù)載電流。在恒定電壓方式下電子負(fù)載將吸收足夠的電流來控制電壓使其達(dá)到設(shè)計的值。在本直流電子負(fù)載設(shè)計中PI調(diào)節(jié)器的基準(zhǔn)電壓由單片機D/A轉(zhuǎn)換輸出。 總體方案設(shè)計論證 根據(jù)系統(tǒng)要求，得出以下三種方案： 方案一：，利用傳統(tǒng)的電子負(fù)載設(shè)計方式，通過比較器P2的比較結(jié)果后反饋控制MOSFET的柵極電壓從而達(dá)到控制作用。MOS管電路為電子負(fù)載主電路，鍵盤、LCD和串口通訊實現(xiàn)人機交互。電路中通過A/D采集到單片機，與預(yù)置值相比較，檢測電路為電壓和電流負(fù)反饋回路，作為單片機進一步調(diào)節(jié)PWM占空比的依據(jù)。采用了STC89C52單片機作為核心處理器，設(shè)計了電流電壓采樣模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤輸入模塊、LCD液晶顯示模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和PI調(diào)節(jié)等，通過軟硬件想回協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)整個設(shè)計。MOS管在這里既是電流的控制器件同時也是被測電源的負(fù)載，通過PI調(diào)節(jié)器控制MOS管的導(dǎo)通量，從而實現(xiàn)該電子負(fù)載的電流恒定。并且采用的是用運放來比較控制MOS管，只有通和斷這兩種情況，操作起來比較麻煩不好調(diào)節(jié)。這養(yǎng)的話也是控制起來比較麻煩而且誤差很大。相比較后方案三比方案一方案二都要好，所以本設(shè)計采用的是方案三。在本次設(shè)計中充分考慮到設(shè)計速度、可靠性和開發(fā)成本等原因，有效地分配了硬件和軟件資源，對于某些既可用硬件實現(xiàn)，又可用軟件實現(xiàn)的功能，在進行設(shè)計的時候，充分考慮了硬件和軟件的特點，較高效地分配了其資源和協(xié)調(diào)其功能。大概框架是先從鍵盤輸入模塊輸入設(shè)定值，然后傳輸給單片機處理后經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后反饋給電流電壓檢測模塊，然后再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后傳出給單片機處理后利用LCD液晶顯示顯示出來。A/D轉(zhuǎn)換器把電流電壓檢測模塊采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再通過單片機來控制轉(zhuǎn)化，最后用液晶顯示顯示出當(dāng)時的電壓和電流值。在本設(shè)計直流電子負(fù)載系統(tǒng)中，核心處理器是系統(tǒng)的控制中心，它工作效率的高低直接影響系統(tǒng)的系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和工作效率。 方案設(shè)計論證 AT89C51是ATMEL公司生產(chǎn)的,51單片機應(yīng)用較為廣泛，而且價格便宜但是實現(xiàn)起來較為復(fù)雜。STC89C52與AT89C51基本性能相同，但STC89C52 RM