【正文】 .... 6 AT89S52 硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................... 9 鍵盤模塊 ................................................................................................... 10 MM74C922 ................................................................................... 10 鍵盤電路 ....................................................................................... 10 顯示模塊 ................................................................................................... 11 1602LCD 顯示 .............................................................................. 11 LCD 顯示硬件電路 ...................................................................... 12 A/D 模塊 ................................................................................................. 13 芯片 MAX1241 ............................................................................ 13 A/D 模塊電路 ............................................................................... 14 D/A 模塊 ................................................................................................. 14 存儲(chǔ)模塊 ................................................................................................... 15 2? C 總線 ....................................................................................... 15 芯片 24C02C ................................................................................ 15 存儲(chǔ)模塊電路 ............................................................................... 16 第三章 軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 17 編程語言描述 ........................................................................................... 17 系統(tǒng)軟件的功能模塊 ............................................................................... 17 主程序設(shè)計(jì) ................................................................................... 17 中斷程序設(shè)計(jì) ............................................................................... 18 第四章 軟件仿 真及硬件調(diào)試 ..................................................................................... 21 Proteus..................................................................................................... 21 軟件仿真 ................................................................................................... 21 硬件調(diào)試 ................................................................................................... 22 IV 單片機(jī)最小系統(tǒng)調(diào)試 ................................................................... 22 鍵盤及液晶顯示調(diào)試 ................................................................... 22 數(shù)模轉(zhuǎn)換與功放電路調(diào)試 ........................................................... 22 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路調(diào)試 ....................................................................... 23 存儲(chǔ)器電路調(diào)試 ........................................................................... 23 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) ......................................................................................................... 24 致謝 ................................................................................................................................. 25 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 26 附錄 A 原理圖 ........................................................................................................... 27 附錄 B 硬 件實(shí)物 ....................................................................................................... 28 附錄 C 系統(tǒng)程序 ....................................................................................................... 29 附錄 D 英文翻譯原文 ............................................................................................... 39 附錄 E 英文翻譯譯文 ............................................................................................... 43 1 引 言 電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 開題報(bào)告，答辯， 原理圖及仿真， 如需要， 聯(lián)系 153893706 專 業(yè) 電子 信息工程 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 課 題 直流數(shù)控恒流源設(shè)計(jì) —— 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及監(jiān)控程序 指導(dǎo)教師 2021 年 10 月 8 日 I 摘 要 本系統(tǒng)由單片機(jī)程控設(shè)定數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換器 AD5320 輸出模擬量，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。單片機(jī)系統(tǒng)還兼顧對恒流源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，輸出電流經(jīng)過電流 /電壓轉(zhuǎn)換后，通過 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 MAX1241，實(shí)時(shí)把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù) 字 量，再經(jīng)單片機(jī)分析處理，通過數(shù)字量形式的反饋環(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。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。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高 、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。 目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。 從上世紀(jì)九十年代末起，隨著對系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動(dòng)電源行業(yè)中直流 /直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。 2 第一章 概述 設(shè)計(jì)要求 （ 1）輸出電 流 范圍 ： 20mA～ 2021mA； （ 2） 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； （ 3） 具有 “ +” 、 “ ” 步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn) ≤ 10mA； （ 4） 改變負(fù)載電阻，輸出電壓在 5V 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； （ 5）紋波電流 ≤ 2mA； （ 6）自制電源。而單片機(jī)則不同 ，他有著非常成熟的技術(shù)，這方面的參考文獻(xiàn)也很多，而且他從來就是用于控制方面的，在這方面有著天生的優(yōu)勢。對于這樣的應(yīng)用系統(tǒng)比較劃得來。從理論上看，運(yùn)放是接成比較器的，作為模擬反饋的，這樣在只要運(yùn)放的輸入不變，那么三極管的 beV 是不變的，根據(jù)三極管的共射極輸入特性可知， beV 不變時(shí) ， eI 和 cI 也保持不變，而且 bc II ?? ，be II )1( ??? 。當(dāng)運(yùn)放的輸入改變時(shí)，也改變了 beV 值，這樣也就改變了 cI 和 eI 的值，而且這個(gè)變化基本也是呈線性的。由于器件受溫度的影響以及局部非線性的存在 ，這樣的恒流源不能做到真正的恒流，因此，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)，我們要及時(shí)給予補(bǔ)償，只有這樣才能做到真正的恒流。當(dāng)改變負(fù)載大小時(shí)，基本上不影響電流的輸出。 3 系統(tǒng)介紹 本系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)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(jìn)等級(jí)可達(dá) 1mA，并可由液晶 模塊顯示實(shí)際輸出電流值和電流設(shè)定值。為實(shí)現(xiàn)對輸出電流控制：一方面，通過 D/A 轉(zhuǎn)換器（ AD5320）輸出 實(shí)現(xiàn)電流的預(yù)置 ，再經(jīng)過運(yùn)算放大器控制 晶體管的輸出電流 。 此外，系統(tǒng)還增加了存儲(chǔ)設(shè)備，能夠保存掉電前的數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)更 加方便使用。 12V、 +5V、負(fù)載電源 。因此采用常用的穩(wěn)壓電源來作為整個(gè)系統(tǒng)的電源。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。 電源設(shè)計(jì) 因 此該電源按常規(guī)設(shè)計(jì)，即用降壓變壓器把 220V市電變成較低的交流電，再通過整流橋?qū)⒔涣髯優(yōu)橹绷?，并上電容濾波再接入 78X 和 79X 系列穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓，從而得到 5V，177。其中 5V電源采用半波整流，以減小 7805 的輸入電壓。電路原理圖分別如圖 3 和圖 4 所示： AC+C9470 u+