全国电子设计大赛_题_数控恒流源 .docx

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1、精品名师归纳总结一、任务数控直流电流源 F 题）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计并制作数控直流电流源。输入沟通200240V，50Hz。输出直流电压 10V。其原理示意图如下所示。显示器键盘掌握器电流源负载电 源二、要求1、基本要求1）输出电流范畴： 200mA2000mA。2）可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的肯定值给定值的1+10mA。3）具有“ +、”“- ”步进调整功能，步进 10mA 。4）转变负载电阻，输出电压在 10V以内变化时，要求输出电流变化的肯定值输出电流值的 1+10mA。5）纹波电流 2mA 。6）自制电源。2、发挥部分1）输出电

2、流范畴为 20mA2000mA，步进 1mA 。，测量误差的肯定值 测量值的 0.1+3个字。3）转变负载电阻，输出电压在 10V以内变化时，要求输出电流变化的肯定值输出电流值的 0.1+1mA 。4）纹波电流 0.2mA。项完成第 3项完成第 4项其他三、评分标准四、说明1、需留出输出电流和电压测量端子。2、输出电流可用高精度电流表测量。假如没有高精度电流表，可在采样电阻上测量电压换算成电流。3、纹波电流的测量可用低频毫伏表测量输出纹波电压，换算成纹波电流。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数控直流恒流源的设计与制作发表日期： 2006年 5 月 1 日 出处：本站原创【编辑录

3、入： zouwenkun】指导老师 : 王贵恩博士制作人: 彭浦能、梁星燎、林小涛数控直流恒流源 数控恒流源获奖证书摘要：本系统以直流电流源为核心，AT89S52单片机为主掌握器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，设置步进等级可达1mA，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 is main controller, output current of DC power can be set by a keyboard which step level reaches 1mA, while the set value and the rea

4、l 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

5、current can be availablewith the base electrode voltage of power transistor. On the other hand, The constant current source can bemonitored by the SCM system real-timely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digital value by ADC, finally

6、 the digital value as a feedback loop is processed by SCM so that output current is more stable, so a stable voltage-controlled constant current power is designed. The test results have showed that it can be applied in need areas of constant current source with high stability and low power.Keywords:

7、 voltage-controlled constant current source, intelligent power,closed loop control前言随着电子技术的进展、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、进展空间等备受人们的关注，特殊对电子设备的精密度和稳固度最为关注。性能好的电子设备，第一离不开稳固的电源，电源稳固度越高，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，但是恒流方面特殊是数控恒流的技术才刚刚起步且有待进展，高性能的数控恒流

8、器件的开发和应用存在庞大的进展空间。本文正是应社会进展的需求，研制出一种基于单片机的高性能的数控直流恒流源。本数控直流恒流源系统输出电流稳固，输出电流可在 20mA2000mA范畴内任意设定，不随负载和环境温度变化，并具有很高的精度，输出电流误差范畴 4mA，因而可实际应用于需要高稳固度小功率直流恒流源的领域。1 系统原理及理论分析1.1 单片机最小系统组成单片机系统是整个数控系统的核心部分，它主要用于键盘按键治理、数据处理、实时采样分析系统参数及对各部分反馈环节进行整体调整。主要包括 AT89S52单片机、模数转换芯片 ADC0809、12 位数模转换芯片 AD7543、数码管显示译码芯片

9、74LS47 与 74LS138 等器件。1.2 系统性能本系统的性能指标主要由两大关系所打算，设定值与/ 采样显示值 系统内部测量值）的关系。内部测量值与实际测量值的关系，而后者是全部外表所存在的误差。在没有采纳数字闭环之前，设定值与内部测量值的关系只能通过反复测量来得出它们的关系要送多大的数才能使/ 输出与设定电流值相对应的电压值），再通过单片机乘除法再实现这个关系，基本实现设定值与内部测量值相一样。但由于四周环境等因素的影响，使设定值与内部测量值的关系转变，使得设定值与内部测量值不一样，有时会相差上百毫安，只能重新测量设定值与/采样显示值的关系转变 / 入口数值的大小才能重新达到设定值与

10、内部测量值相一样，也就是说仍不稳固。在采纳数字闭环后。通过比较设定值与/ 采样显示值，得出它们的差值，再调整/ 的入口数值，从而使/ 采样显示值逐步靠近设定值最终达到一样。而我们无须关怀/ 入口数值的大小，从而省去了原程序中双字节乘除的部分，使程序简洁而不受四周环境等因素的影响。内部测量值与实际测量值的误差是由于取样电阻与负载电阻和晶体管的放大倍数受温度的影响和测量外表的误差所造成的，为了削减这种误差，肯定要选用温度系数低的电阻来作采样电阻，因此本系统选用锰铜电阻丝来做采样电阻。1.3 恒流原理数模转换芯片 AD7543是 12 位电流输出型，其中 OUT1和 OUT2是电流的输出端。电流的输

11、出级别可这样运算DX=可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中： DX是掌握级数3 / 9可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压由集成运算放大器U8A的 1 脚输出，依据 T 型电阻网络型的 D/A 转换关系可知，存在如下通式：1 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结程序部分数控恒流源程序#include#include#include#include#defineunitunsignedint#defineucharunsignedchar#defineDELAY_TIME60#defineTRUE1#define FALSE 0uchar uchar

12、keyup keydown。ucharkeyupstate。uchar keydownstate。staticunsignedints=0。staticunsignedintb=1。staticunsignedintq=0。staticunsignedintc=0。static unsigned int a。codeunsignedchartable19=11,17,23,28,34,39,45,51,56,62,68,73,79,84,90,96,101,107,113。code unsignedcharSeg7Code11=/ 用十 六 进 数 作 为 数 组 下 标 ， 可 直 接 取

13、得 对 应 的 七 段 编 码 字 节0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0xBF。sbitSCL=P14。sbit SDA=P15 。voidDELAYunsignedintt/*延时函数*/whilet.=0t-。voidI2C_Startvoid/* 启动 I2C 总线的函数，当 SCL为高电平常使 SDA产生一个负跳变*/可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结SDA=1。SCL=1。DELAYDELAY_TIMESDA=0 DELAYDELAY_TIMESCL=0 DELAYDELAY_TIME。voidI2C_

14、Stopvoid/* 终止 I2C总线，当 SCL为高电平常使 SDA产生一个正跳变*/SDA=0SCL=1。DELAYDELAY_TIME。SDA=1。DELAYDELAY_TIME。SCL=0。DELAYDELAY_TIME。voidSEND_0void/*SENDACK*/*发 送0 ， 在SCL 为 高 电 平 时 使SDA信 号 为 低 */SDA=0。SCL=1。DELAYDELAY_TIME。SCL=0。DELAYDELAY_TIME。voidSEND_1void/*发 送 1 ， 在 SCL 为 高 电 平 时 使 SDA 信 号 为 高 */SDA=1。SCL=1。DELAY

15、DELAY_TIME。SCL=0。DELAYDELAY_TIME。bitCheck_Acknowledgevoid/*发 送 完 一 个 字 节 后 检 验 设 备 的 应 答 信 号 */SDA=1。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结SCL=1。DELAYDELAY_TIME/2。F0=SDA。DELAYDELAY_TIME/2。SCL=0。DELAYDELAY_TIME。ifF0=1returnFALSE。returnTRUE。voidWriteI2CBytecharbreentrant/*向I2C总线写一个字节*/ chari。fori=0。iifb&0x80SEND_1。

16、elseSEND_0。charReadI2CBytevoidreentrant/*从I2C总线读一个字节*/charb=0,i。fori=0。iSDA=1。/*释放总线*/SCL=1。/*接受数据*/DELAY10F0=SDA。DELAY10。SCL=0。ifF0=1b=b1。b=b|0x01。elseb=bbitacktemp=1。/*writeabytetomem*/ I2C_Start。WriteI2CByte0xa0。acktemp=Check_Acknowledge。WriteI2CByteaddr。/*address*/ acktemp=Check_Acknowledge。Writ

17、eI2CBytethedata。/*thedata*/ acktemp=Check_Acknowledge。I2C_Stop 。charRead_One_Bytecharaddrbitacktemp=1。charmydata。/*readabytefrommem*/ I2C_Start。WriteI2CByte0xa0。acktemp=Check_Acknowledge。WriteI2CByteaddr。/*address*/ acktemp=Check_Acknowledge。I2C_Start。WriteI2CByte0xa1。acktemp=Check_Acknowledge 。myda

18、ta=ReadI2CByte。acktemp=Check_Acknowledge 。returnmydata。I2C_Stop。voidDisplayBrushvoid/显 示 输 出 函 数unitm。P0=0xff。P0=Seg7Code10。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P1=0xfeform=0。m。P0=Seg7Codes。P1=0xfd。form=0 。m。P0=Seg7Codeb。P1=0xfb。form=0 。m。P0=Seg7Codeq。P1=0xf7form=0。m。voidjisuanvoids=a/100 b=a/10%10q=a%10。void de

19、laysvoid/ 按键去斗uchar延时i函数。fori=300。i0。i-。voidmainvoidc=Read_One_Byte0x10。a=Read_One_Byte0x20if。c18|a100c=0。a=10。P2=tablec。jisuanDisplayBrush。EA=1。IT0=1。IT1=1。EX0=1。EX1=1。while1ifkeyupstate.=keyupdelays。ifcifa=100gotoL1。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结elsea+=5。c+。L1:keyupstate=keyup。P2=tablec。jisuan。DisplayBr

20、ush。Write_One_Byte0x10,c。Write_One_Byte0x20,a。/ifkeydownstate.=keydowndelays。ifa=10gotoL2。elsea-=5。c-。L2:keydownstate=keydownP2=tablec。jisuan。DisplayBrush。Write_One_Byte0x10,c。Write_One_Byte0x20,a。DisplayBrush 。voidintsvr0voidinterrupt0using1keyup=.keyup。voidintsur0voidinterrupt2using1keydown=.keydown 。可编辑资料 - - - 欢迎下载