文档介绍：数理与信息工程学院
《单片机原理及应用》期末课程设计
题目: 基于单片机的数控直流电流源设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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使用授权说明
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目录
第1节 引言 2
数控直流电流源概述 2
本设计任务和主要内容 2
第2节系统主要硬件电路设计 3
总体方案设计与比较 3
系统硬件模块设计 4
电源模块 4
单片机主模块 6
D/A转换电路 8
TLC5615功能简介 9
TLC5615工作原理 10
TLC5615与AT89C51单片机接口 11
恒流源电路 12
数码管显示电路 13
ZLG7289A 简介 13
控制指令 15
第3节软件设计 20
软件主模块 20
按键显示 20
数值处理原理 21
程序流程方框图 22
主要程序 23
MAIN_DISPLAY 23
NUM_CHANGE 23
DA_change 24
结束语 25
参考文献 27
数控直流电流源
数理与信息工程学院 08计算机专升本叶雅媚
指导教师:余水宝
引言
本数控直流电流源以单片机AT89S51为控制核心,由D/A转换器TLC5615、A/D转换器TLC2543、ZLG7289、中文字库液晶显示块、放大电路和大功率调整电路组成。通过4x4键盘输入给定值,由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号,经D/A输出电压作为恒流源的参考电压,以LM作为电压跟随器,利用晶体管平坦的输出特性得到恒定的电流输出,最后用中文液晶显示输出。
数控直流电流源概述
低纹波、高精度稳定直流电流源是一种非常重要的特种电源,在现代科学研究和工业生产中得到了越来越广泛的应用。普通电流源往往是用电位器进行调节,输出电流值无法实现精确步进。有些电流源虽能实现数控但输出电流值往往比较小,且所设定的输出电流值是否准确不经测试无法知道等等。为此,结合单片机技术及V/I变换电路,采用反馈调整控制方案设计制作了一种新型的基于单片机高精度数控直流电流源。它可实现以下功能:
(1) 具有多个量程,用户可根据实际需要选定。
(2) 输出电流值可精确预置,最小步进为1mA,最大输出电流2000mA。
(3) 纹波电流极小,。
(4) LED可同时显示预置电流值、实测电流值及当前量程档,便于用户操作及进行误差分析。
本设计任务和主要内容
本系统采用单片机作为控制中心,产生数字可调的直流电流源。其内部4K flash memory 用于存储应用程序。键盘用于设定电流源的值。键盘为4x4结构,采用反转法读取键盘值。P1口的低四位接ZLG7289来控制LCD液晶的屏幕切换和按键选择。
图中数模转换器D/A与其右边部分的电路构成恒流源。D/A输出电压作为恒流源的参考电压,运算放大器IC与三个晶体管组成达林顿电路构成电压跟随器。利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路,因此电流源具有较好的稳定性。为了提高稳定度,D/A部分的参考电压采用LM358的参考电压。R2采用大线径康铜丝制作,康铜丝温度系数很小(5ppm/
oC),大线径可使其温度影响减至最小。软件用MCS-51汇编语言编写。
单片机系统仅需5V,,电源只供单片机完成键盘输入显示,D/A等控制功能。电流源的电源由V+提供,普通任何一种直流稳压电源都可满足要求。本设计使用的是0~10V,0~2A的直流稳压电源,恒流源最大电流可达2A。
第2节系统主要硬件电路设计
总体方案设计与比较
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