智能仪器课程设计-基于单片机的直流稳流电源设计.docVIP

课 程 设 计 说 明 书 课程设计名称： 智能仪器课程设计 题 目： 基于单片机的直流稳流电源设计 学 院： 电气信息学院 学 生 姓 名： *** 专 业： 测控技术与仪器 学 号： *** 指 导 教 师： *** 日期：2011年1月10日 基于单片机的直流稳流电源设计 摘 要：本系统以直流电流源为核心，AT89C52单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，并可由数码管显示电流设定值和实际输出电流值。本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换器（DAC0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流。 关键词：电流源，单片机，D/A转换 Abstract：In this system the DC source is center and 89S52 version single chip microcomputer (SCM) is main controller, output current of DC power can be set by a keyboard, while the set value and the real output current can be displayed by LED. In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC (AD7543), 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. Keywords： 目 录 1 前言 1 1.1 恒流源简介 1 1.2 设计必要性和可行性 1 1.3 设计目标 2 2 总体方案设计 3 2.1 方案比较 3 2.1.1 方案一 3 2.1.2 方案二 3 2.2 方案论证 4 3 单元模块设计 5 3.1 电源模块 5 3.1.1 电源原理 5 3.1.2 具体电路设计 5 3.2 单片机主控模块 6 3.3 D/A转换模块 7 3.3.1 DAC0832简介 7 3.3.2 具体电路设计 8 3.4 电流输出模块 10 3.5 显示模块 11 4 软件设计 13 4.1 程序流程图 13 4.2 数值处理 13 5 系统调试 15 5.1 系统性能检测 15 5.2 纹波 15 5.3 误差分析 16 6 总结与体会 17 7 谢辞 18 8 参考文献 19 附录 20 前言 随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注，尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注。性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，那么设备的寿命更长。基于此，人们对数控恒定电流器件的需求越来越迫切．当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流方面特别是数控恒流的技术才刚刚起步且有待发展，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在巨大的发展空间。本文正是应社会发展的需求，研制出一种基于单片机的高性能的数控直流恒流源。 恒流源简介 随着所谓恒源就是输出极其稳定不随负载变化。为了保证电流不变，输出电压必须始终符合V=I*R。即负载需要多大电压，恒流源就必须输出多大电压，“无条件”予以满足。从外部看，就是Ro=∞。如果R→∞，那么V→∞。所以理想恒流源都不允许输出开路。对于实际电路，当R大到一定程度，电压输出能力就会不够，输出电流必然下降，不再恒定。反馈的作用就是“使之稳定”。通过时刻“检查”控制对象的状态，并进行调整。发现小了，就设法使之增大，发现大了，就设法使之减小。形象地说，电流反馈电路则是采样输出电流，计算误差，据此调节自身状态，使输出电流稳定，因而，输出特性接近恒流源。衡量“接近”程度的指标就是输出电阻R。一般希望Ro→∞。（只能接近，不可能完全达到）通过 总体方案设计 通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，主要提出了两种技术方案来实现系统功能。下面我将首先对这两种方案的组成框图和实现原理分别进