【正文】 In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC (TLV5638), then the analog value which is isolated and amplified by operational amplifiers, is sent to the base electrode of power transistor, so an adjustable output current can be available with the base electrode voltage of power transistor. Using the keyboard to set the needed output current value, The SCM based on some specific algorithm to deal the certain settings for processing. Corresponding voltage output by the ADC output voltagecontrolled current source the other hand, The constant current source can be monitored by the SCM system realtimely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digital value by ADC, finally the digital value as a feedback loop is processed by SCM so that output current is more stable, so a stable voltagecontrolled constant current power is designed. The test results have showed that this system, pared with the traditional regulated current source, has easy to operate and features high output current stability. KEY WORDS:DC Current Source； single chip microputer(SCM)； Voltagecontrolled current source 畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 目 錄 第一章 緒論 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 單 片機系 統(tǒng)還兼顧對 恒流源 進 行 實時監(jiān) 控， 輸 出 電 流 經(jīng)過電 流 /電壓轉(zhuǎn)變 后，通 過 A/D 轉(zhuǎn)換 芯片， 實時把 模 擬 量 轉(zhuǎn) 化 為數(shù) 據(jù)量，再 經(jīng)單 片機分析 處 理，通 過數(shù) 據(jù)形式的回 饋環(huán)節(jié) ，使 電 流更加 穩(wěn) 定， 這樣構(gòu) 成 穩(wěn) 定的 壓 控 電 流源。在通 過鍵盤設(shè) 定好需要 輸 出 電 流值后， 單 片機 對設(shè) 定值按照一定的算法 進 行 處 理。畢業(yè)設(shè)計（論文） i 摘 要 本系 統(tǒng) 以直流 電 流源 為 核心， AT89S52 單 片機 為 主控制器，通 過鍵盤來設(shè) 置直流 電源的 輸 出 電 流， 設(shè) 置步 進 等 級 可 達 1mA，并由液晶 顯 示（ LCD） 顯 示出 實際輸 出 電 流值和 電 流 設(shè) 定值。本系 統(tǒng)由單 片機程控 輸 出 數(shù) 字信 號 ， 經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換 器（ TLV5638） 輸 出模 擬 量，再 經(jīng)過運 算放大器隔離放大，控制 輸 出功率管的基極， 隨著功率 管基極 電壓 的變 化而 輸 出不同的 電 流。 經(jīng) D/A 輸 出 電壓 控制恒流源 電 路 輸 出相 應(yīng) 的 電 流值。 實際測試結(jié) 果表明，本系 統(tǒng) 與 傳統(tǒng)穩(wěn)壓電 流源相比，具有操作方便、 輸 出 電流穩(wěn) 定度高的特 點 。 恒流源的發(fā)展歷程 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 晶體管橫流源的產(chǎn)生和分類 ................................................. 錯誤 !未定義書簽。 恒流源意義 ...................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 論文的總體結(jié)構(gòu) .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)簡介 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 方案論證 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 恒流源 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 輸出電流檢測 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 顯示 ........................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 供電電源設(shè)計 ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 單片機電源 ............................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 D/A 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 采樣電阻的計算 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 顯示電路設(shè)計 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 控制算法 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 總體流程 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 LED 顯示中斷子程序流程圖 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 ................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒論 隨著電 子技 術(shù)的發(fā) 展， 數(shù) 字 電 路 應(yīng)用領(lǐng) 域 的擴 展， 現(xiàn) 今社 會產(chǎn) 品智能化、 數(shù) 字化已成 為人們 追求的一種 趨勢 ， 設(shè)備 的性能，價 格，發(fā) 展空 間等備 受人 們的關(guān) 注，尤其 對電子 設(shè)備 的精密度和 穩(wěn) 定度最 為關(guān) 注?；诖?，人 們對數(shù) 控恒定電 流器件的需求越 來 越迫切。 目前恒流 電 流源是科研、航天航空、半 導(dǎo) 體集成 電 路路生 產(chǎn)領(lǐng) 域以及 計 量 領(lǐng) 域中一種很重要的 電 子 設(shè)備 。 隨著數(shù) 字 電 子技 術(shù)的發(fā) 展， 在計 量 領(lǐng) 域、 電 量和非 電 量 測 量的 儀 表、 工業(yè) 控制系 統(tǒng) 中 應(yīng)用數(shù) 控直流恒流源。 本 數(shù) 控直流恒流源系 統(tǒng) 在模 擬 恒流 電 流源技 術(shù) 的基 礎(chǔ) 上，以 51 系列 單 片機 為 控制核心， 設(shè)計 操作方便、 輸 出 電流穩(wěn) 定度高的 數(shù) 字控制直流恒流源系 統(tǒng) 。 恒流源 的 發(fā) 展 歷 程 恒流源 ,是一種能向 負載 提供恒定 電 流 之電 路 .它既可以作 為 其有 源負載 ,又可以 為各種放大 電 路提供偏流以 穩(wěn) 定其 靜態(tài) 工作 點 ,以提高放大倍 數(shù) .并且在 脈沖產(chǎn) 生 電 路、差動 放大 電 路中得到了 廣泛應(yīng) 用 .然而 ,對 各種恒流 電 路之 對 比分析 ,各自 應(yīng) 用特 點 ,以及需要改 進 的方面 ,還 有待 進 一步研究 ,本文就 來 探 討這 些 問題 . 電 真空器件恒流源的 誕 生 世界上最早的恒流源，大 約 出 現(xiàn) 在 20 世 紀 50 年代早期。 電 子管通常不能 單獨 作 為橫 流 組 件，但可用它 來 構(gòu)成各種 橫 流 電 路。 晶體管 橫 流源的 產(chǎn) 生和 分類 進 入 60 年代， 隨著 半 導(dǎo) 體技 術(shù)的發(fā) 展， 設(shè)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(yīng) 用。用晶體管做 調(diào) 整 組 件的各種 開環(huán) 和死循 環(huán) 的恒流源，在 許 多電 子 電 路中得到了 應(yīng) 用 。它適用于那些 對穩(wěn) 定度要求不太高 的場 合。長期 以 來 采用分離 組 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 組 件，集成 電 路恒流源 不僅減 小了體 積 和重量， 簡 化了 設(shè)計 和 調(diào)試 步 驟 ，而且提高了 穩(wěn) 定性和可靠性。 恒流源意 義 按照恒流源 電 路主要 組 成器件的有所不同 , 一般而言可分 為 三 類 ： 晶體管恒流源、場 效 應(yīng)管 恒流源、集成 運 放恒流源 。 恒流源的 應(yīng) 用范 圍 非常 廣泛 ，恒流源能 夠 向 負載 提供恒定 電 流的 電 源， 在 許 多情況 下是必不可少的。恒流源 還被廣泛應(yīng) 用 于測 量 電 路中，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(yīng) 用。 除此之外， 現(xiàn) 行 掃 描 鋸齒波 的 獲 得，有 線通 信工 電 源， 電泳 、 點 解、 電鍍 等 化 學(xué)加工裝 置 電 源， 電 子束加工機、離子注入機等 電 子光化 學(xué)設(shè)備 中的 供電電 源也都必 須用用 恒流源！也用于 檢測熱繼電 器、塑 殼斷路 器、小型短路器及需要 設(shè) 定 額 定 電 流、 動 作電 流、短路保 護電 流等生 產(chǎn)場 合。恒流源的 應(yīng) 用范 圍 非常 廣泛 ，并且在 許 多情 況 下必不可少的。并且在差 動 放大 電 路、 脈沖產(chǎn) 生 電 路中得到了 廣泛應(yīng) 用。我 國 恒流源 設(shè)備長期處 于量限小、精度低的 狀態(tài) ， 國產(chǎn)儀器多為 “ 穩(wěn)壓型 ”畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 而非 “ 恒流型 ” 使得其 應(yīng) 用 場 合受到一些限制。市售 產(chǎn) 品最大 電 流 為 30A， 穩(wěn) 定度 為%，準確度 級 即算最好，但往往一 個產(chǎn) 品不能同 時 具 備著 幾 項 指 標 。所以， 對數(shù) 控直流恒流源的研究非常重要。本 數(shù) 控直流恒流源系 統(tǒng)輸 出 電流穩(wěn) 定， 輸 出 電 流可在 1000mA 范 圍內(nèi)設(shè) 定，因而可 實際應(yīng) 用于需要高 穩(wěn) 定度小功率直流恒流源的 領(lǐng) 域。 實現(xiàn) 途 徑 很多，可以用 DAC 的模 擬輸 出控制電 源的基準 電壓 或取 樣電阻 ，或者用其它更有效的方法，因此如何 選擇簡單 有效的方法是本 課題 需要解 決 的首要 問題 。 （ 2） 有 輸 出 電 流值 數(shù) 字 顯 示， 輸 出 電 流范 圍為 20mA～ 2A。 （ 4） 直接用 220V 市 電供電 。 （ 6） 步 進電 流值，步 進 的分辨率高 ,步 進 1m