基于單片機的恒流源畢業(yè)設(shè)計論文-在線瀏覽
2024-09-11 19:14本頁面
【正文】 大，而選用錳銅電阻絲制作采樣電阻，電流穩(wěn)定性得到了改善。內(nèi)部測量值與實際測量值的關(guān)系，而后者是所有儀表所存在的誤差。但由于周圍環(huán)境等因素的影響，使設(shè)定值與內(nèi)部測量值的關(guān)系改變，使得設(shè)定值與內(nèi)部測量值不一致，有時會相差上百毫安，只能重新測量設(shè)定值與Ａ /Ｄ采樣顯示值的關(guān)系改變Ｄ /Ａ入口數(shù)值的大小才能重新達到設(shè)定值與內(nèi)部測量值相一致，也就是說還不穩(wěn)定。通過比較設(shè)定值與Ａ /Ｄ采樣顯示值，得出它們的差值，再調(diào)整Ｄ /Ａ的入口數(shù)值，從而使Ａ /Ｄ采樣顯示值逐步逼近設(shè)定值最終達到一致。 內(nèi)部測量值與實際測量值的誤差是由于取樣電阻與負載電阻和晶體管的放大倍數(shù)受溫度的影響和測量儀表的誤差所造成的，為了減少這種誤差，一定要選用溫度系數(shù)低的電阻來作采樣電阻，因此本系統(tǒng)選用 錳銅電阻絲來作采樣電阻。主要包括AT89S52 單片機、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC080數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 AD754數(shù)碼管顯示譯碼芯片 74LS47 與 74LS138 等器件。 次方案使用計數(shù)器，一方面完成電壓的譯碼顯示，另一方面其輸出作為 EOROM 的地址輸入，而由 EPROM 得輸出經(jīng) D\A 變換后控制誤差放大的基準電壓來實現(xiàn)輸出步進。 10 方案二 此方案如下圖，主要是以單片機為核心構(gòu)建控制器，通過對電流值進行預(yù)置，單片機輸出相應(yīng)數(shù)字信號，經(jīng)過 D\A 轉(zhuǎn)換、信號放大、電平轉(zhuǎn)換、壓控恒流源，輸出電信號。本方案采用單片機進行控制、顯示、預(yù)置，使得系統(tǒng)靈活方便，電流輸出精度和穩(wěn)定度較高。 11 方案三 方案圖如下所示，整體原理框圖于方案二大致相同，進行總體控制、算法運算、顯示和置數(shù)的等功能。 12 最終方案確定 1）方案一 采用橫流二極管或者橫流三極管，精度比較高，但這種電路能實現(xiàn)的恒流源范圍很小，智能達到幾十毫安，不能達到設(shè)計的要求。改變輸出電流，通常有兩種方法：一是通過手動調(diào)節(jié)來改變輸出電流，這種方法不能滿足數(shù)控調(diào)節(jié)的要求；二是通過數(shù)字電位器來改變需要的電阻參數(shù)，雖然可以達到數(shù)控的目的，但數(shù)字電位器的沒一級步進電阻比較大，很難連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電流。當(dāng)改變負載大小時，基本不夠影響電流 的輸出，使得系統(tǒng)一直維持在設(shè)定電流值小范圍內(nèi)。 以上三個整體方案各自的特點，進過比較可以看出，方案三是最優(yōu)方案，但考慮到設(shè)計工作量大，測試復(fù)雜，所以最終選擇方 13 案二！ 此設(shè)計在采用整體方案的方案二的基礎(chǔ)上進行改進與恒流方 y源案的方案三相結(jié)合，構(gòu)成了以單片機為核心構(gòu)建器，通過鍵盤 對電流值進行預(yù)置或按鍵逐步微調(diào)，單片機輸出相應(yīng)的數(shù)字信號，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換、信號放大、壓控恒流源，輸出電流信號。因為在電流源方案中大功率三極管采用了場效應(yīng)管，而且采樣電阻使用了基本上沒有溫漂的康銅絲作為采樣電阻，從而使整個系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。而且省去了不少硬件開支。但此方案存在受限于單片機數(shù)據(jù)處理能力！ 14 第四章 模塊電路設(shè)計 與比較 恒流源方案選擇 方案一：采用恒流二極管或者恒流三極管，精度比較高，但這種電路能實現(xiàn)的恒流范圍很小，只能達到十幾毫安，不能達到題目的要求。改變輸出電流，通常有兩種方法：一是通過手動調(diào)節(jié)來改變輸出電流，這種方法不能滿足題目的數(shù)控調(diào)節(jié)要求；二是通過數(shù)字電位器來改變需要的電阻參數(shù)，雖然可以達到數(shù)控的目的，但數(shù)字電位器的每一級步進電阻比較大，所以很難調(diào) 節(jié)輸出電流。電壓控制電路采用數(shù)控的方式，利用單片機送出數(shù)字量，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成模擬信號，再送到大功率三極管進行放大。當(dāng)改變負載大小時，基本上不影響電流的輸出，采用這樣一個閉路環(huán)節(jié)使得系統(tǒng)一直在設(shè)定值維持電流恒定。 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元，功能強大的 AT89C52 單 片機可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合 。其將通用的微處理器和 Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 16 AT89C52 的主要功能特性 （ 1） 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) （ 2） 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM （ 3） 32 個雙向 I/O 口 （ 4） 256x8bit 內(nèi)部 RAM （ 5） 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 （ 6） 時鐘頻率 024MHz (6)2 個串行中斷 (7)可編程 UART 串行通道 (8)2 個外部中斷源 (9)共 8 個中斷源 (10)2 個讀寫中斷口線 (11)3 級加密位 17 AT89C52各引腳功能及管腳電壓 P0 口 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P1口 P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL
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