【正文】 U? ? ?? 式（ ） 所以 由上得到 應有 ： 5ioU U V?? 式（ ） 所以 mc7808bt 的輸入引腳為 13v，輸出 8v 靜態(tài)電流 Q mAI ?。 選擇 VD、 R、 VT 管 VD選擇 1 2 4 1 4 0 .7 9 .3i i z b e zU U U U U V V V V?? ? ? ? ? ? ? ? 式（ ） zu 為 VD 的穩(wěn)壓值，結合整流后的電路選 VD為 bzx79a10 10zvu ? 。 VT的選擇 :正常工作時 1 24 14 10c e i iU U U V V V? ? ? ? ? 式 ( ) 集電極電流 1cAi ? 10 1 10c c e c WP U I??? ? ? 式（ ） ， VT承受的 z VUU?? 式 ( ) 所以選 VT 為 a5t5059 的 NPN 其 15 , 1 , 10 0c m w c m A c bo vp i u? ? ?。 取濾波電容 C3=、 C4=，為了讓整流后的電壓紋波小選擇大電容 C5=2021u，C C C5的耐壓值為 70v 和 4 個整流二極管為選擇理想二極管。其中，TIP142 中的幾個關鍵指示如下 [15]: 最大集電極 —— 發(fā)射極電壓： VCEOM=100V。 最大發(fā)射極 —— 基極電壓： VEBM =. 最大集電極電流：穩(wěn)態(tài)值， ICM=10A；瞬時峰值， ICMP=15A。 最大承受功率： PD=125W。 圖 恒流源電路 說明，圖 R10 同時也為采樣電阻，采用康銅絲繞制而成，在接下來的電流檢測電路設計中將詳細介紹。因輸出電流的范圍、誤差大小以及精度等要求都必須通過本部分電路來實現(xiàn) ,所以在實驗過程中 沒 選擇好 D/A和 A/D轉換器 位數(shù)和類型，將影響到恒流源的精度和工作時間。只需要通過 3根串行總線就可以完成 1O 位數(shù)據(jù)的串行輸入，易于和工業(yè)標準的微處理器或微控制器 (單片機 )接口，適用于電池供電的測試儀表、移動電話，也適用于 數(shù)字失調與增益調整以及工業(yè)控制場合。 TLC2543 是 12bit串行 A /D 轉 換器 , 使用開關電容逐次逼近技術完成 A /D 轉換過程 。 其特點有 : ① 12bit 分辨率 A/D 轉換器 ； ② 在工作溫度范圍內 10Ls轉換時間 ； ③ 11 個模擬輸入通道 ； ④ 3路內置自測試方式 ； ⑤ 采樣率為 66kb/s； ⑥ 線性誤差 +1LSB(max)； ⑦ 有轉換結束 (EOC)輸出 ； ⑧ 具有單、雙極性輸出 ； ⑨ 可編程的 MSB 或 LSB前導 ； ⑩ 可編程的輸出數(shù)據(jù)長度 。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 (論文 ) 14 TLC5615 組成的 D/A 轉換器電路如圖 。 最小位數(shù)為 10位，而為了給精度指標留有余地， A/D芯片我們選擇 12位的 TLC2543，D/A芯片選擇 10 位的 TLC5615。TLC2543 的分辨率為 : 式 ()。利用 A/D 轉換器采集采集采樣電阻兩端的電壓值，從而測量輸出電流，因此，對采樣電阻的 要求比較高，同時采樣電阻上需要交流過的最大電流比較大（ 0A2A），這樣在采樣電阻上的功耗比較高，就需要用受溫度等外部因素影響比較小的電阻，在本系統(tǒng)中，采用了康銅絲作為采樣電阻，即為圖中的電阻 R7。 采樣電阻的計算 [2] 穩(wěn)流電源的電流取樣，實質上是穩(wěn)流電源輸出的負載電流在其上產(chǎn)生的電壓降，它的數(shù)值大小直接影響電流效率，越高，穩(wěn)流電源的效率就越低，采樣電阻上耗散的功率就越大，因此溫升高 ，取樣電阻的穩(wěn)定性會變差，會使電源穩(wěn)定性降低。取樣電阻上的電壓降不宜選值太高，我們取為 ，根據(jù)題目要求取 2A，代入式 ()，可得采樣電阻取 。 +_7 8 9465確 認3210刪 除+ ： 實 現(xiàn) 步 進 電 流 為 1 M S的 增 加_ ： 實 現(xiàn) 步 進 電 流 為 1 M S的 減 少0 ~ 9 ： 按 鍵 數(shù) 字清 除 ： 清 除 當 前 數(shù) 值確 認 ： 用 戶 確 認 時 ， 使當 前 鍵 入 數(shù) 值送 系 統(tǒng) 處 理圖 鍵盤樣式圖 圖 鍵盤電路 掃描電路 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 (論文 ) 18 顯示電路設計 顯示模塊主要實現(xiàn)的功能是顯示設置的電流輸出值和其它人機交互信息。 該模塊具有輕薄短小、低壓微功耗、體積小、無輻射、平面直角顯示及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)點，且可視面積大、面效果好、分辨率高、抗干擾能力強，適合用于顯示字母、數(shù)字、符 號等信息，而且不需要擴展過多外圍電路，可由單片機直接進行控制輸出顯示。 表 22 LCD1602的指令表 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 光標或字符移位 0 0 0 0 0 0 S/C R/L * * 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 置字符發(fā)生存儲器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲器地址（ AGG） 置數(shù)據(jù)存儲器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲器地址（ ADD） 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址（ AC） 寫數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM 1 0 要寫的數(shù) 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) 3 系統(tǒng)硬件設計 19 LCD1602 顯示電路如圖 所示。 印制電路板設計步驟 與注意事項 使用 EDA 工具設計 電路板 的過程常常就是從頂層方案設計入手，經(jīng)過輸入電路、模擬仿真等前端設計階段，最終到物理實現(xiàn)級（如 PCB 設計）設計結果的過程。 設計印制電路板之前，用戶要對電路板有一個初步 的規(guī)劃，采用幾層電路板，各元器件采用何種封裝形式及其安裝位置等； ② 參數(shù)設置。元件布局合理，對下一步自動布線至關重要 ； ④ 自動布線 及 手工調整 ； 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 (論文 ) 20 ⑤ 印刷電路板設計檢查、修改 ； ⑥ 文件的保存、輸出。布線方面首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關系的器件放在一起；數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠離；去耦電容盡量靠近器件的電源； 放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集。 ARES(Advanced Routing and Editing Software)主要是用于 PCB設計的后端工具模塊，它與，并且其設計結果可以生成光繪機需要的 Gerber格式版圖設計文件。 與其它同類的 Layout設計工具相比較，最具特色的三 個功能是： ① )PROTEUS在，具有四種 操作模式。② PROTEUS可以為打印機、繪圖儀、貼片儀等設計多種格式的輸出文件，包括 GERBER格式和智能水平最高的 ODB++格式。從而使自己的 PCB設計盡可能達到比較完美的布局、布線效果。 在 PROTEUS ISIS編輯環(huán)境中建立的 EEPROM電路圖。 導入文件前首先需在 PROTEUS ISIS環(huán)境中確定原理圖中每個器件具有封裝：右擊元器件，在彈出的下拉菜單中點擊“ Edit Properties”對話框，進入“ Pick Packages”，修改或選擇適合自己設計的封裝即可。 其次選擇工具菜單欄的“ Tools”項，點擊“ Auto Placer”菜單項，在彈出的窗口中設置好相關屬性后點 OK按鈕。 PCB板文件參數(shù)設置 選擇 System 菜單項后，單擊“ Set Layer Usage” ,可以對 PCB 板的層數(shù)進行設置；單擊 ” Set Strategies” 可對焊盤間距（ Pad_Pad Clearance）、線距(Trace_Trace Clearance)等內容進行設置 。 進行自動布線 在布局完成之后，可以先布一些特殊的線，如電源線、地線等，可以在 PCB 板角上作定位孔等。如圖 6 所示：點擊菜單欄 ” Tools” 選擇框后單擊 Auto Route 子菜單，在彈出的下拉 菜單中設置好各項參數(shù)，點擊 OK 按鈕對電路板頂層進行自動布線。這是因為電路板上某一部分走線密度過大，此時可按 Esc 先停止自動布線。 印刷電路板的設計檢查、修改 選擇“ Tools”菜單下的 CRC(Connectivity Checker)和 DRC(Design Rule Checker)子菜單可對布線后的印制板進行設計檢查。錯誤會議對話框提示信息的形式給出，便于修改。 軟件設計的關鍵是對 A/D、 D/A 轉換器的控制。 系統(tǒng)軟件的結構 數(shù)控直流恒流源的軟件結構如圖 ，包括頂層文件、鍵盤管理、 D/A轉換處理、 A/D轉換處理、 LCD 顯示管理 5個部分。因此采用 C51語言設計單片機應用系統(tǒng)程序時 ,要盡可能地采用結構化的程序設計方法 ,這樣可使整個應用系統(tǒng)程序結構清晰 ,易于調試和維護。接著單片機的 CPU就開始不斷對 鍵盤輸入 程序掃描 ,有按鍵 響應后就進入相應的子程序更新輸出與顯示 ， 單片機的 CPU不斷掃描 。 數(shù)控直流恒流源的總體流程如圖 。 由上公式的得到 12( 2 ) / 2 *o u t re fCo de V V?? 式 () refV =。 圖 電壓電流轉換電路 (負載最大 18) 假設 TL084 的正端為 Up ，負端為 Un ，由放大器的三虛原理，可以的得到 Un=Up 。同時這個電路也可以實現(xiàn) 20~2021MA 電流值。 在輸入電流為 1000mA 時 TLC5615 得到的輸出電壓為 V= 和實際電壓 的差值為。 在導師劉衍平老師 的細心指導 下 ， 本系統(tǒng)的采樣 算法的取舍更合理 ，就硬件設計結構也更能滿足設計要求，并 基本實現(xiàn)了設計 的要求 。 本系統(tǒng)的研制主要應用到了 電子技術、傳感器與檢測技術、自動控制系統(tǒng)、計算機控制技術、 51 單片機技術、 C 語言或匯編語言、電路等知識和技能 ，所設計的基于單片機程序控制的 恒流源 能 實現(xiàn)的要求 有 如下 ： ① 可手動設定輸入電流值（范圍為 20mA～ 2A） ； ② 有輸出和采集電流值數(shù)字顯 示，輸出和采集電流范圍為 20mA～ 2A； ③ 直接用 220V 市電供電； ④ 輸出電流恒定，改變負載電阻 ， 電壓在 24V 內時， 輸出電流變化的絕對值≤輸出電流值的 %=1mA； ⑤ 紋波小，紋波電流≤ ； ⑥ 步進電流值，步進的分辨率高 ,步進 2mA； ⑦ 輸出電壓范圍為 0～ 24V。831～ 83. [20] . 2021,11. [21] Maxim integrated Products, Quartz Crystal,. [22] Lewin System Design on a Shoestring:Achieving High Performancd with a Limited Budget,Newns,2021. 附錄 A：總體原理圖和 PCB 板 35 附錄 A: 總 體原理圖 和 PCB 板 總體原理圖 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 (論文 ) 36 恒流源 PCB版 電源 PCB板 附錄 A：總體原理圖和 PCB板 37 總原理圖 PCB板 3D效果圖 攀枝花學院本科畢業(yè)設計 (論文 ) 38 底層 頂層 附錄 B：仿真程序 39 附錄 B：仿真程序 include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define Vr