【正文】 11O22O33O44O55O66O77Q79U57 4L S 5 95R 5 6100+51234J14J 圖 實(shí)際電流顯示利用 CC7107A/D 轉(zhuǎn)換器組裝成 位數(shù)字電壓表 , 該電路為CC7107,LED 和若干無(wú)源元件組成的數(shù)字電壓表電路。具體模辦設(shè)計(jì)如圖所示 . 顯示模塊 74LS595 為串行輸入并行輸出的移位寄存器，可以作為靜態(tài)顯示器接口，接在 89C52 9 的串行口上用于數(shù)碼的顯示。 提供的 21V的電源用于 LM358和 VCC . 由于為了保證電路的性能采用線性穩(wěn)壓、濾波方式，從電路的可靠性以及性價(jià)比考慮采 用標(biāo)準(zhǔn)的 7812擴(kuò)流輸出方案。 . 電源模塊具體電路 如圖所示， +5V其中 +5 V 給 AD0832供電以及單片機(jī)（ AT89C52）、數(shù)碼顯示（包括 74LS595,ICL7107）、鍵盤(pán)； 5V 為 AD0832 參考電壓。發(fā)熱量很小，但是由于開(kāi)關(guān)管對(duì)強(qiáng)電流進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，干擾大大高于線性恒流源。 . 電源 方案確定 待選方案： 方案一：采用線性恒流電路，該方案具有噪聲干擾小，電路簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定的特點(diǎn)，但是由于功率器件工作于線性狀態(tài)功率損耗大，發(fā)熱較大，在滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)在極限條件下功率管的消耗功率接近 20W。由于要求輸出的電流最大值為2020mA，而且取樣電阻為 1歐所以要求 AD0832輸出的電壓至少為 2伏，通過(guò)計(jì)算 5伏的電壓足夠?qū)崿F(xiàn)上述要求。 仿真電路圖如圖 : TF 11 T O 1 C TV1V S I NC12 2 0 0 u C30 . 1 uC52 2 0 u C60 . 1 u R l 11 0 0U1 U2 U3 U41 32V VGNDIN OUTU?7 8 L0 5D11 N 4 5 9 AD21 N 4 5 9 A 圖 電源仿真電路圖（ protel99） 7 仿真結(jié)果 圖 protel 仿真結(jié) 果 本設(shè)計(jì)共用到電源有三種：即177。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動(dòng)電壓 U3 中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓 U4。同時(shí)得益于有源慮波的引入，其輸出紋波也大大減小。所以在 電路設(shè)計(jì)和制作中采用方案三。此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路原理簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大且存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量有限，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)編碼開(kāi)關(guān)不穩(wěn)定，所以不宜采用。該電路原理框圖如圖 所示 : 基準(zhǔn)電壓源 電 位 器 電壓 /電流變換 電流表 放大電路 3 經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，傳統(tǒng)電流源的電流控制電路 已經(jīng) 相當(dāng)成熟，在用 D/A 替代了電位器以后，其性能有很大的提高。不同的是數(shù)控電流源是由單片機(jī)控制的 D/A 提供參考電壓，取代了傳統(tǒng) 電流源 的電位器，使得不論是在控制精度還是使用壽命上都有很大的提高。 在可控升級(jí)方面?zhèn)鹘y(tǒng)的電流源方案電路一旦確定可更改的余地較小，可升級(jí)性能差。 2 2. 數(shù)控電流源硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) . 傳統(tǒng)電流源的設(shè)計(jì)方案 電源作為常用的實(shí)驗(yàn)儀器，在電子領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的電流源的控制部分一般采用模擬電路，即用電位器對(duì)基準(zhǔn)電壓源進(jìn)行分壓，再進(jìn)行電壓－電流轉(zhuǎn)化，其電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，制造成本低廉，該電路原理框圖如圖 所示 : 圖 傳統(tǒng)電流源方案 從框圖我們不難發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的電流源方案存在著非常明顯的缺點(diǎn)，首先，輸出電流無(wú)法精確掌握。 . 數(shù)控電流源的可行性 由于單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和 D/A， A/D 元件的普及使得數(shù)控電源成為可能 ，數(shù)控電源不論是在控制精度還是在可操作性上都有傳統(tǒng)電源無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，由于單片機(jī)的平民化，使得數(shù)控電源與傳統(tǒng)電源的成本日益接近。從可操作性來(lái)看傳統(tǒng)電流原電位器上的刻度有限，不可能非常精細(xì)，僅僅靠電位器的幾個(gè)刻度對(duì)操作者的技巧要求比較高，同時(shí)誤差也比較大。 隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步對(duì)電子儀器的要求不斷提高，電源 作為電路的動(dòng)力源泉更是扮演著越來(lái)越重要的角色，不論是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室還是維修中心都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)電源，然而傳統(tǒng)的電源不論是在控制精度還是輸出特性上都無(wú)法滿足要求。一 般希望Ro→∞ 。形象地說(shuō)， 電流 負(fù) 反饋電路則是采樣輸出電流，計(jì)算誤差，據(jù)此調(diào)節(jié)自身狀態(tài)，使輸出電流穩(wěn)定，因而，輸出特性接近恒流源。通過(guò)時(shí)刻 “檢查 ”控制對(duì)象的狀態(tài)，并進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于實(shí)際電路，當(dāng) R 大到一定程度，電壓輸出能力就會(huì)不夠，輸出電流必然下降，不再恒定。如果 R→∞ ，那么 V→∞ 。即負(fù)載需要多大電壓，恒流源就必須輸出多大電壓， “無(wú)條件 ”予以滿足。t pare to of advantage. This text in making reference to the foundation that the traditional electric current source and mon number control the electric current source, at the full consideration price pare of in the meantime raised a number to control the accuracy of the electric current source biggest, pass the software correction hereafter while use the circumstance of the mon ponent the number controls the electric current source of the function also es to a higher level. Key words: High accuracy； DAC0832； D/A converter； Constant； current resource III 目次 摘 要 ..................................................................................................................................I Abstract ........................................................................................................................... II 1. 緒論 ............................................................................................................................ 1 . 電流源簡(jiǎn)介 .................................................................................................. 1 . 數(shù)控電流源的必要性 ................................................................................... 1 . 數(shù)控電流源的可行性 ................................................................................... 1 2. 數(shù)控電流源硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ................................................................................. 2 . 傳統(tǒng)電流源的設(shè)計(jì)方案 ............................................................................... 2 . 數(shù)控電流源方案 ........................................................................................... 2 . 數(shù)控電流源的方案比較 ............................................................................... 3 . 電流源的軟件系統(tǒng)組成 ............................................................................... 4 . 本系統(tǒng)的特點(diǎn) ............................................................................................... 5 3. 數(shù)控電流源硬件模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................... 6 . 電源模塊 ...................................................................................................... 6 . 電源原理 ............................................................................................... 6 . 電源方案確定 ........................................................................................ 7 . 電源模塊具體電路 .............................................................................. 8 . 電源模塊 PCB設(shè)計(jì) .............................................................................. 8 . 顯示模塊 ............................................................................................... 8 . D/A 電路 .................................................................................................... 10 . DAC0832 簡(jiǎn)介 .................................................................................... 10 . 具體電路設(shè)計(jì) ...................................................................................... 12 . 控制電壓產(chǎn)生電路 .............................................................................. 13 . 電流輸出模塊 ............................................................................................. 14 . 具體電路圖 ......................................................................................... 15 . 電流輸出模塊 Pcb 圖 .......................................................................... 16 . 主控部分 .................................................................................................... 16 . AT89C52 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路 ...................................................... 16 . 單片機(jī)時(shí)鐘脈沖電路 .......................................................................... 16 IV . 復(fù)位電路 ............................................................................................. 16 . 主控部分具體電路 ..................