基于单片机的恒流源设计
基于单片机的数控恒流源电路的设计
基于单片机的数控恒流源电路的设计方式，一种是根据工业应用的需求，通过A/D 采样获取控制信号，根据在汇编程序中多次的数据实测，将固定的表格设计好，把控制数据通过查表给D/A 输出，使恒流源单元所产生的对应稳定电流得到控制。
利用手动输入的方式，对用户输入的理想电流值进行判断，然后根据查表，由D/A 来实现控制数据的输出，以此获得相应大小的电流，该功能还可以让电流的初值用户进行预设。
以上两种控制方法是不能同时起作用的，通过程序可以实现自动采样和键盘这两种不同控制方式进行自动切换。
在同时使用LED 交互显示时，为A/D 采样控制时，输出电流的大小要实时显示；为键盘控制时，用户的输入状况则要显示。
参照输入电压和恒流源输出电流的关系来制表，而且可以将一些非线性问题在指标过程与予以修正。
在制表的过程中由于还需要分写考虑到A/D的应用情况和键盘输入初值有差别所造成的情况。
以键盘初值为例来考虑：若10ma 是用户输入的电流，1v 为其所对应的控制电压，（00110010）2=（50）10 为间接对应的8 位二进制数，那么（00110010）2 则为软件表中所对应的值。
A/D 采样控制与键盘方式基本一致，只是多了一个对采样值的判断。
5 软件程序的设计首先对包括：8297 工作状态的初始化；自动采样控制标志位和标识键盘手动操作的初始化；中断初始化；一些用到的寄存器的初始化，整个系统进行初始化。
规定F0=1 时为A/D 采样控制，F0=0 时为键盘控制，初始写初始设定状态，此处为键盘的状态，LED 数码管显示为P，也是表示键盘状态，启动D/A 进行转换。
并等待键盘按下，开始循环等待。
当中还加入了一些如：。
基于C8051F单片机的恒流源的设计
基于C8051F单片机的恒流源的设计摘要由于恒流源的设计多种多样，通常采用AT89C52单片机和AD来实现，要实现其高分辨率，电路设计又趋于复杂，所以本设计采用LM358运放和C8051F设计，其性能稳定`，分辨率高，电路简单的特点。
关键词：电流源恒流源数控电源电源技术ⅠAbstractSince the design of a variety of current source, usually achievedAT89C52 microcontroller and AD, to achieve its high resolution, circuit design has become more complex, so the design uses a LM358 op amp and C8051F design, its performance is stable `, resolution rate, the characteristics of the circuit is simple.Keywords ：LM358 C8051F LCD1602 AD/DAⅡ目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)1、设计指标 (1)2、方案设计 (1)恒流源的设计 (1)、 C8051F的选择 (2)显示方案的设计 (3)2.3.1 液晶1602 (3)3、系统的电路图 (4)4、系统框图 (4)5、经验体会 (5)参考文献 (5)1、设计指标(1). 输出：电流输出：0~20mA；(2). 全量程分辨率：电流：；(3). 精确度：电流输出：满量程的%；(4). 输出显示：液晶或LED显示；(5). 输出控制：采用上，下键调节输出；2、方案的设计恒流源设计（1）、LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
C8051FF330D单片机程控恒流源设计
C8051FF330D单片机程控恒流源设计设计概述：C8051FF330D单片机程控恒流源是一种通过单片机控制的电流源，用于对电路进行恒流驱动。
该设计采用C8051FF330D单片机作为控制主控芯片，通过主控芯片控制外部电路的电流输出。
设计中包括电流采样电路、恒流驱动电路和主控芯片控制电路。
一、电流采样电路设计电流采样电路用于采集被控电路的电流值，并将电流值转换为电压信号，供后续的主控芯片进行处理。
电流采样电路的设计要求采集准确度高、波动小。
一种常用的电流采样电路设计方案是使用电流互感器和运算放大器。
电流互感器将被控电路的电流传感变为电压变化，运算放大器将电压放大并转化为适合单片机ADC输入的电压范围。
二、恒流驱动电路设计恒流驱动电路用于将主控芯片输出的数字信号转换成恒定的电流驱动被控电路。
设计中，可以使用二极管和电阻串联的方式实现电流的恒定驱动。
通过改变电流采样电路采集到的电流值，主控芯片可以根据设计要求来调整电阻的电压，进而变化电流。
三、主控芯片控制电路设计主控芯片控制电路设计中，C8051FF330D单片机作为主控芯片，通过控制IO口来实现对恒流驱动电路的控制。
设计中，单片机需要采集电流值，并通过内部定时器，进行控制算法的运算，然后控制IO口输出相应的数字信号，以实现对恒流驱动电路的控制。
四、软件设计在主控芯片控制电路设计中，软件设计起到了至关重要的作用。
主要包括控制算法的设计、定时器的设置和IO口的控制。
控制算法的设计中，可以根据实际需求采用PID控制或者其他的控制算法，根据电流采集到的数值进行判断和调整。
定时器的设置主要涉及到控制算法的执行周期，根据实际需求进行设置。
IO口的控制主要用于触发恒流驱动电路的开关，根据控制算法的输出结果进行控制。
五、系统性能评估在设计完成后，需要对系统进行性能评估，包括电流采样电路的准确度、恒流驱动电路的稳定性和主控芯片控制电路的控制精度。
通过实际的电流输出和实际需求进行对比，评估系统的性能是否满足设计要求。
基于单片机的数控恒流源设计
基于单片机的数控恒流源设计本文以基于单片机的数控恒流源设计为研究对象，针对数控恒流源设计中存在的问题，提出一种单片机控制的数控恒流源，以解决普通恒流源模块对负载变动敏感、性能稳定性较差的问题。
先，本文分析了数控恒流源设计中产生的问题，并讨论了现有的解决方案，以推导出设计的可行性。
其次，本文介绍了实施该设计的方法，包括单片机选择、负载检测以及恒流控制算法等。
最后，本文对该设计进行了仿真，结果表明，该设计在反应时间、负载变化范围和控制精度方面具有较高的性能。
在当今的数控电路中，数控恒流源的应用越来越广泛，它的功能是提供恒定的电流，以保证整个电路的正常工作。
然而，传统的数控恒流源模块存在一些问题，比如对负载变动的敏感性较高，性能稳定性较差，因此，如何有效解决这些问题，提高恒流源性能，成为当前研究的一个热点课题。
针对这一问题，本文提出一种基于单片机的数控恒流源，以提高精度和稳定性，并简化设计过程。
首先，本文从数控恒流源设计的角度出发，分析了引起数控恒流源失效的因素，从而推导出设计的可行性。
其次，本文介绍了实施该设计的方法，并详细描述了单片机选择、负载检测以及恒流控制算法等步骤。
本文选用单片机AT89C52作为主控芯片，结合PID算法实现恒流控制，并采用数字采样手段实现负载检测。
此外，本文还给出了恒流控制算法的完整流程，以便用户了解该设计的具体运行状况。
最后，本文利用Simulink进行仿真，结果表明，该设计的最大反应时间为1ms，负载变化范围是0-2A，控制精度达到1%，实现了数控恒流源的高效控制。
综上所述，本文针对数控恒流源设计中存在的问题提出了一种单片机控制的数控恒流源，提高了恒流源的结构精度和控制性能，在电路设计过程中具有重要意义。
未来研究将针对该设计进一步优化和开发，以改善控制技术性能。
基于单片机控制的直流恒流源的设计
基于单片机控制的直流恒流源的设计摘要目前电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科，它对现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠性的电源起着关键作用。
本文设计了一种基于单片机控制的数控直流恒流源。
该恒流源以 AT89S52 为控制核心，采用了高共模抑制比低温漂的运算放大器 OP07 和达林顿管TIP122 构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及 12 位 D/A 芯片 MAX532、16 位 A/D 芯片 AD7715，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制。
人机接口采用 4×4 键盘及 LED 数码管显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。
本文在软件设计上采用增量式 PID 控制算法，即数字控制器的输出只是控制量的增量。
增量式控制虽然只是算法上作了一点改进，却带来了如下的优点：一是算式中不需要累加，控制增量的确定仅与最近三次的采样值有关，容易通过加权处理获得比较好的控制效果；其次是计算机每次只输出控制增量，即对应执行机构位置的变化量，故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程。
文章最后对该恒流源的主要性能参数进行了测定，测试结果表明：该系统已基本达到预期的设计目标，具有功能强、性能可靠、体积小、电路简单的特点，可以应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。
关键词：单片机，数字控制，恒流源，PID 控制算法目录第一章绪论 (4)§1.1恒流源的应用 (4)1.1.1 在计量领域中的应用 (4)1.1.2 在半导体器件性能侧试中的应用 (4)1.1.3 在传感器中的应用 (5)1.1.4 现代大型仪器中稳定磁场的产生 (5)1.1.5 在其他领域中的应用 (5)§1.2 恒流源的发展历程 (5)1.2.1 电真空器件恒流源的诞生 (5)1.2.2 晶体管恒流源的产生和分类 (5)1.2.3 集成电路恒流源的出现和种类 (6)第二章方案选择及论证 (7)§2.1 总体设计方案及性能指标 (7)2.1.1 总体设计方案 (7)2.1.2 性能指标 (7)§2.2 恒流源基本设计原理与实现方法 (7)2.2.1 引起稳定电源输出不稳定的主要原因 (8)2.2.2 恒流源的基本设计原理 (8)2.2.3 器件的参数计算及选择 (10)§2.3 电源的计算机仿真技术 (11)第三章系统的硬件设计 (13)§3.1 单片机功能介绍 (13)§3.2 电源模块的设计 (18)§3.3 A/D 模块设计 (18)3.3.1 AD7715 简介 (18)3.3.2硬件电路设计 (21)§3.4 D/A 模块设计 (22)3.4.1 MAX532 简介 (22)3.4.2 硬件电路设计 (24)§3.5 键盘接口电路设计 (24)3.5.1 键盘的工作方式 (25)3.5.2 接口电路设计 (23)3.5.3 按键抖动及消除 (26)§3.6 显示器接口电路设计 (26)3.6.1数码管驱动芯片 MAX7219 简介 (27)3.6.2 硬件电路设计 (29)§3.7 印刷电路板的制作 (29)3.7.1 元器件的布局 (30)3.7.2 电源线、地线的设计 (30)3.7.3 去耦设计和布线设计 (31)第四章系统的软件设计 (33)§4.1 控制算法 (33)§4.2 软件流程 (34)4.2.1 主程序流程图 (34)4.2.2 键盘中断子程序 (35)4.2.3 显示中断子程序 (36)第五章系统功能测试与分析 (38)§5.1 测试仪器 (38)§5.2 测试数据及结果分析 (38)第六章总结与展望 (42)参考文献 (44)数控恒流源程序 (45)第一章绪论众所周知，许多科学实验都离不开电源，并且在这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求，然而目前实验所用的直流电源大多输出精度和稳定性不高；在测量上，传统的电源一般采用指针式或数码管来显示电压或电流，搭配电位器来调整所要的电压及电流输出值：使用上若要调整精确的电压或者电流输出，须搭配精确的显示仪表监测，又因电位器的阻值特性非线性，在调整时，需要花费一定的时间，况且还要当心漂移，使用起来非常不方便。
基于单片机恒压恒流源的设计样本
恒压、恒流源设计学校：专业：电气工程及其自动化带队教师:参赛队员：第一章前言 (3)第二章方案论证 (4)第三章整体设计思路 (5)1）、整体主电路框图2)、整体框图3)、电源主体4）、控制电路第四章单元电路 (7)1)、充电电流取样检测电路2)、充电电压取样检测电路3)、检查及保护电路4)、时钟芯片DS1302辅助电路5)、1602液晶显示模块第五章软件设计 (13)第七章结论 (14)附页前言铅酸蓄电池是当前世界上广泛使用一种化学电源，该产品具备良好可逆性，电压特性平稳，使用寿命长，合用范畴广，原材料丰富（且可再生使用）及造价低廉等长处而得到了广泛使用。
是社会生产经营活动中不可缺少产品。
但是，若使用不当，其寿命将大大缩短。
影响铅酸蓄电池寿命因素诸多，而采用对的充电方式，能有效延长蓄电池使用寿命。
研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程影响较少。
也就是说，绝大多数蓄电池不是用坏，而是“充坏”。
由此可见，一种好充电器对蓄电池使用寿命具备举足轻重作用。
并且，老式充电器充电方略比较单一，只能进行简朴恒压或者恒流充电，以致充电时间很长，充电效率减少。
此外，充电即将结束时，电池发热量很大，从而导致电池极化，影响电池寿命。
针对上述问题，设计了一种智能充电器，尽量延长铅酸蓄电池使用寿命。
第二章方案论证一、方案论证与比较1.1控制器选取方案1：采用AT89S52单片机，该单片机做为典型单片机，以便使用，价格便宜，较长使用；但其功能单一，使用中需要外加各种其她电路，增长外围电路设计及成本；方案2：选取STC12C5A60S2单片机，此款作为本控制器自身带有AD转换、捕获、PWM等功能，可减少外围设计且价格适中，开发周期短，编程及调试环境简朴，容易实现；方案3：选取PIC16F1829单片机，本款控制器功能齐全，属于当前高品位8位MCU，其工作速度快，功耗低，可靠性高，但其开发调试环境都需要专门调试器，不利于任务完毕。
基于单片机控制的直流恒流源的设计毕业论文
基于单片机控制的直流恒流源的设计毕业论文基于单片机控制的直流恒流源的设计摘要本文主要论述了一种基于单片机为核心控制器的数控直流电源的设计原理和实现方法。
该电源具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和电流信号可同时显示功能。
文章介绍了系统的总体设计方案，其主要由微控制器模块、稳压控制模块、电压/电流采样模块、显示模块、键盘模块、电源模块五部分构成。
该系统原理是以单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压控制电压转换模块LM3输出电压大小，同时输出稳压、恒流采用转换芯片C0832对采样的电压、电流转换为数字信号，再通过单片机闭环控制。
文章最后对数控直流电源的主要性能参数进行了测定，并对其发展前景进行了展望。
AbstractThe method of this paper based on the 51 microcontroller core of the numerical controller DC power supply design theory and realization. The power supply has some functions such as presetting voltage, stepping adjustment, displaying the output voltage signals and current signals at the same time. This paper introduces a general designing plan of the system, which is mainly consisted of micro-controller module, DC Regulators module, voltage/current sampling module, display module, keyboard module, power supply module. The system is based on the principle of single-chip microcomputer to control the unit STC89C52 to DAC0832 digital-to-analog converter chip reference voltage to control the output voltage LM317 output voltage conversion module size, while the output voltage regulator, current use of analog-to-digital converter ADC0832 chip sampling of voltage and current converted to digital signals, and then through the single-chip closed-loop control to achieve. Article on the main DC power supply CNC performance parameters were measured and summarized, and their development prospects.Keywords：microcontroller MCU ， the Digital to Analog DAC ，the Analog to Digital ADC ， the closed-loop control目录摘要Abstract目录第一章绪论 11.1研究背景及意义 11.2 国内外研究现状 11.3 单片机概述、应用及发展2单片机发展概述 3单片机的应用领域 5单片机的发展趋势 6单片机应用系统开发简介7单片机开法方式的发展81.4 恒流源的发展历程9电真空器件恒流源的诞生9晶体管恒流源的产生和分类9集成电路恒流源的出现和种类10 1.5 国内外研究现状101.6 课题的主要内容10第二章方案与设计基础知识122.1方案设计与论证122.2主控单片机 MCU 14STC89C52 简介14引脚说明 152.3 液晶显示屏（1602）15 LCD1602简介 15口说明162.4 三端可调稳压器172.5 运算放大器OP07 1818介 182.6数模转换芯片18A/D转换芯片ADC0832介绍19ADC0832接口说明20第三章系统电路原理及硬件实现 21 3.1 系统总体框图 213.2 系统模块电路设计21单片机控制模块21稳压控制模块22电压与电流采样模块23块 26电源模块 27键盘模块 273.3 系统整体原理图28第四章系统的软件设计294.1 软件设计思路 294.2 系统软件流程 29模块29较程序模块31第五章系统测试与误差分析325.1 系统测试32试 32硬件测试 32体测试。
基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现
基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现数控恒流源是一种功能比较强大的电子元器件。
它能够为其他电子元器件提供稳定的电流输出，这对很多电子设备的正常运行起到了重要的保障作用。
在工业生产领域，尤其是半导体、电路板等领域，数控恒流源的应用相当广泛。
在本文中，我将介绍一种基于单片机的高性能数控恒流源，让我们一起来看看吧。
一、设计原理该数控恒流源主要由单片机、操作界面、甄别功放和恒流稳压器四部分组成。
单片机和操作界面相连，利用程序控制电流的大小，同时可以显示电流大小和一些操作信息。
甄别功放是用来放大输出电流的，而恒流稳压器则是保证输出电流的稳定性。
二、具体实现1. 单片机电路在本设计中，我们选择了AVR单片机，主要是因为其性价比高以及易于编程的特点。
使用单片机所需的周边电路如晶振、电源电路等，这里就不再赘述。
2. 操作界面我们选择了一个12864的液晶显示器，以及四个按键，分别为上、下、左、右。
通过这些按键来选择电流大小和操作模式等。
3. 甄别功放甄别功放主要是用来放大输出电流的，我们选择了OPA548T 作为甄别功放。
其最大音量及输出功率分别为24V和200W，应该足够满足在工业生产领域的需求。
4. 恒流稳压器稳压芯片使用的是LM317，它可以输出1.2V至37V的电压，并可以有一个电流稳定的输出。
在本设计中，我们将其设置为输出1A的电流。
并用一个调节电阻来实现输出电流的调节。
三、总结本文介绍了一种基于单片机的高性能数控恒流源。
它具有功能强大、精度高、控制方便等优点。
在工业生产领域中，它有着广泛的应用。
希望本文能够对大家在这一领域里的设计和实现提供一些启示和帮助。
基于单片机的数控恒流源设计
基于单片机的数控恒流源设计
基于单片机的数控恒流源设计是指利用单片机控制程序实现数字恒流源。
可以用于研究实验室中的电路测试，工厂自动化测试，航空电子测量，通讯等各种设备中对电流源做准确测量。
数控恒流源有效控制了输出电流大小，从而使电路中恒流保持在规定的电流值。
基于单片机的数控恒流源的设计，首先要选择单片机，单片机的功能越强大，能控制的电流越精确，相应的性能越好，如常用的均为大功率晶体管 MOS6553，MOSFET等。
然后确定电路，它拥有使能、放大两个部分，使能部分实现电流控制，当控制信号为高电平时，使能部分的电源开启，否则保持在空闲状态；放大部分实现电流的分配和调整，以此来调节输出的电流大小。
完成电路设计之后，根据电路原理编写单片机控制程序，使之可以按照所要求的电流进行调节，最后实现电路的连接，做好容错措施，便可以完成数控恒流源的设计。
基于单片机的数控恒流源设计不仅易于操作，而且可以精确控制输出电流，具备稳定可靠的特性，是我们在实际应用中的绝对优势之一。
基于单片机的恒流源设计
基于单片机的恒流源设计摘要：随着电子技术的发展，产品数字化已经成为一种发展趋势，电子设备的精密度和稳定度备受关注。
性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源，基于此，人们对数控恒定电流器件的需求越来越迫切。
本文介绍了一种数控恒流源的设计原理和实施方案，该方案运用D/A转换器（MAX531）、运算放大器等器件来控制场效应管输出电流的原理，以达到输出恒流的目的。
整个系统采用AT89S52单片机作为主控部件，将预置电流值数据送入D/A转换器（MAX531），经硬件电路变换为恒定的直流输出，同时采用基本没有温度漂移的康铜电阻丝作为精密采样电阻。
采用性能优于普通晶体管的场效应管作为恒流源的主要部件，大功率晶体管作为扩流电路的主要器件，结合三端稳压管和多层滤波使得整个系统性能提升了一个层次，从而实现了高精度恒流源的目的。
系统还对输出电流进行实时采样，通过A/D （MAX187）转换器采样回单片机与用户设定的电流值进行比较，实现了对输出电流的监控。
同时通过键盘的控制,实现了输出电流值的预置，可步进调整、输出的电流信号可直接数字显示的功能，并具有输出电流实时监控超限报警等功能。
本设计与以往的恒流源相比，具有精度高、结构简单、工作稳定、操作方便、成本低廉、带负载能力强等优点。
关键词：恒流源；AT89S52单片机；MAX531；MAX187Constant current source design based on MCUAbstract：With the development of electronic technology, digital products has become a trend,the precision and stability of electronic equipment received extensive attention. Good performance of electronic equipment depends on a stable power supply first of all, based on this, people's demands on CNC constant current device is more and more pressing needs.This paper introduces a smart NC open-loop DC current source design principle and the implementation of the programmer, using the D/A (MAX531) converters, op amp, and other devices to control FET on-state principle, the output reached constant current purposes. AT89S52 the entire system uses a single-chip microcomputer control components, preferences current value data will be sent to the D/A converters (MAX531), the hardware circuit for the constant transformation of DC output, but not using the basic temperature drift Concord Managing resistor Silk as a sophisticated sampling resistor. Performance is better than the ordinary use of the FET transistor as a constant current source of major components, high-power transistors as expanding the main circuit device, the combination of three-terminal regulators and the multi-filter makes the whole system a performance boost levels to achieve a high-precision constant current source purposes. Output current of the system to conduct real-time sampling, through the A/D converters with sampling to MCU users to set limit current to compare pressure to control the output current. At the same time, the keyboard control and realized the value of output current can be preset, stepping adjustment, the current signal can be directly figures show that the function, and real-time monitoring of the output current values, such as over-current alarm function.In the past compared to DC current source, the design of a high-precision constant current source, simple structure and work stability, and easy to operate, low cost, with a payload capacity, and other advantages.Key words:Current source ;AT89S52MCU ;MAX531;MAX187目录1 系统结构及功能介绍 (1)1.1系统工作原理概述 (1)1.2系统的设计要求与内容 (2)2 设计方案 (3)2.1方案比较 (3)2.2最终方案的选用 (5)3 硬件系统设计 (6)3.1系统硬件基本组成 (6)3.2各模块单元电路设计 (6)3.3系统主要芯片的选择 (9)4 软件设计 (17)4.1概述 (18)4.2主程序结构 (19)4.3各模块子程序设计 (21)5 系统设计要点 (23)5.1硬件设计要点 (23)5.2共地问题 (24)5.3采样电阻的选择 (24)5.4D/A及A/D电路处理 (25)5.4软件调试 (25)6 数据测试及分析 (25)6.1输出电流测试 (25)6.2步进电流测试 (26)6.3工作时间测试 (26)6.4负载阻值变化测试 (26)7 误差分析及功能改进 (26)参考文献 (28)附录1 (30)1 系统电路原理图 (30)2 系统程序设计 (32)附录2 (37)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。
基于单片机的数控恒流源设计-----硬件设计(DOC)
经初步分析设计要求，得出总体电路由以下几部分组成：电源模块，MCI微
控制器、键盘、显示模块、D/A转换模块、恒流源模块、数据采集模块，以下就 各电路模块给出设计方案。
2.1MCU控制方案
采用单片机作为控制模块核心。单片机最小系统简单，容易制作PCB算术
功能强，软件编程灵活、 可以通过ISP方式将程序快速下载到芯片， 方便的实现 程序的更新，自由度大，较好的发挥C语言的灵活性，可用编程实现各种算法和 逻辑控制，同时其具有功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点。
方案二：采用串行D/A转换芯片
采用串行数/模转换芯片TLC561来构成D/A转换模块。TLC5618是带有缓冲基 准输入的双路12位数模转换器，通过CM0兼容的3线串行总线，可对TLC561釀现 数字控制。器件接收的用于编程的16位字的前4位产生数据的传送模式，后12位 产生模拟输出。输出电压为基准电压的两倍.且单调变化。数字输入端带有斯密
LCD具有轻薄短小，可视面积大，方便的显示汉字数字，分辨率高，抗干扰 能力强，功耗小，且设计简单等特点。但本系统的设计只需要显示电流的数值， 对其他的没有什么要求，故不采用本方案。
方案二：使用LED数码管显示。
由于LED数码管具有显示清晰、亮度高、使用电压低寿命长等特点，因此在 单片机应用系统中，通常使用它显示各种数字和字符。 在本系统的设计中，只需 要显示电流的数值，使用多位LED数码管能够满足要求，故采用LED数码管显示
“0”和“1”，开关的一端（列线）通过电阻接VCC,而接地是通过程序输出数 字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下， 键的功能是什么；还要消除按键在闭合或断开时的抖动。 两个并行口中，一个输 出扫描码，使按键 逐行动态接地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和 回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。其电
基于单片机的数控直流恒流源的设计毕业设计开题报告
基于单片机的数控直流恒流源的
设计毕业设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告
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，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要求，研制出一种高性能的数控直流恒流源。
二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）
设计思路是：以单片机为主控制器，通过键盘来设定输出电流值，并由LCD显示电流设定值和实际输出值。
本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换输出模拟量，控制电流的变化。
单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控，输出电流经过电流/电压转换后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数字量，再经单片机分析处理，通过数字量形式的
反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的恒流源。
系统整体框图如下所示：
三、设计（论文）的研究重点及难点: 设计的难点重点是：。
基于单片机控制的直流恒流源的设计
基于单片机控制的直流恒流源的设计基于单片机控制的直流恒流源的设计1. 引言直流恒流源是电子学中一个十分重要的电源，它能够为需要稳定电流的电路或设备提供稳定的电流输出。
在很多应用中，例如LED照明、电池充电、电化学实验等，直流恒流源都起着至关重要的作用。
为了满足实际应用需求，本文将基于单片机控制设计一种直流恒流源。
2. 系统结构本系统主要由单片机控制模块、电流测量模块、PWM调光模块以及电流输出模块四个部分组成。
其中，单片机控制模块负责接收用户输入的目标电流值，控制PWM调光模块输出恒流；电流测量模块用于实时读取电流值，反馈给单片机；PWM调光模块根据单片机给出的控制信号通过调节占空比的方式来控制输出电流；电流输出模块将调整后的电流信号输出。
3. 执行流程系统运行的主要流程如下：（1）初始化：单片机控制模块初始化，设定PWM调光模块PWM输出频率和占空比，电流测量模块初始化。
（2）用户输入目标电流值：通过按键或者其他输入设备，用户可以输入目标电流值。
（3）单片机控制：单片机读取用户输入的目标电流值，通过PID控制算法计算出PWM调光模块的控制信号。
（4）PWM调光：PWM调光模块根据单片机给出的控制信号调整占空比，从而控制输出电流。
（5）电流测量：电流测量模块实时测量输出电流并将数据反馈给单片机。
（6）反馈调整：单片机通过比较测量得到的电流值和目标电流值，根据误差大小调整PWM调光模块的控制信号。
（7）循环控制：系统根据反馈信号不断调整输出电流，直到输出电流稳定在目标电流值附近。
4. 系统特点与优势（1）精度高：采用PID控制算法可以实现精确的电流调节，输出电流精度高。
（2）可靠性强：系统采用了电流测量反馈，单片机能够根据实时电流值进行调节和控制，实现了稳定可靠的直流恒流输出。
（3）可扩展性好：基于单片机控制的直流恒流源可以通过添加其他模块实现更加复杂的控制功能，满足不同应用需求。
5. 实验与结果本设计基于单片机进行了实际搭建与测试，结果表明系统能够达到预期的设计要求。
基于单片机控制的恒流源的设计
基于单片机控制的恒流源的设计一、恒流源的原理恒流源是一种能够输出稳定电流的电路，其原理是通过控制电路中的元件使电路输出的电流保持恒定。
在恒流源电路中，通常会采用反馈控制的方式来实现恒流输出。
二、恒流源的设计步骤1. 选择合适的电源：首先需要选择一个合适的电源，根据实际需求选择直流电源或交流电源，并确定所需的电流范围。
2. 选择恒流源控制器：根据所需的电流范围和控制精度，选择合适的单片机作为恒流源的控制器。
常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等。
3. 设计反馈控制电路：根据所选的单片机，设计反馈控制电路来实现恒流输出。
反馈控制电路通常包括电流传感器、运算放大器、比较器等元件。
4. 编写控制程序：根据所选的单片机，编写控制程序来实现恒流源的控制功能。
控制程序需要读取电流传感器的信号并与设定的目标电流进行比较，根据比较结果控制输出电路的开关状态。
5. 调试和优化：完成控制程序的编写后，需要进行调试和优化，确保恒流源能够稳定输出所需的恒定电流。
可以通过调整反馈控制电路的参数、增加滤波电路等方式来优化恒流源的性能。
三、恒流源的应用范围恒流源广泛应用于各种需要稳定电流的场合，例如LED照明、电化学实验、电池充放电测试等。
在LED照明中，恒流源可以提供稳定的电流驱动LED，确保LED的亮度和颜色一致；在电化学实验中，恒流源可以提供恒定的电流用于电解过程；在电池充放电测试中，恒流源可以模拟负载，对电池进行充放电性能测试。
总结：基于单片机控制的恒流源的设计，通过选择合适的电源、单片机和设计反馈控制电路来实现稳定的电流输出。
恒流源广泛应用于LED照明、电化学实验、电池充放电测试等领域，为这些应用提供稳定可靠的电流驱动或负载。
设计恒流源需要注意选择适合的元件和参数，并进行调试和优化，以确保恒流源的性能达到设计要求。
基于单片机的恒流源设计
基于单片机的恒流源设计摘要恒流源在日常生活中扮演着重要的角色，很多电子设备需要工作时候的电流处于稳定状态。
我们把可以保证给工作中负载供给恒定电流的电源叫做恒流源。
恒流源的用途很丰富，它能够在脉冲或者差动放大电路中产生作用，同样也能够作为它的有源负载，又可以提供给放大电路偏流用来使它的静态功能工作点处于稳定。
本文介绍了一种基于AT89C51单片机的数控恒流源的研制，该系统主要是由单片机系统电路、DAC转换电路﹑恒流电路。
设计的恒流系统具有精度高、稳定性高的特点。
在数字输入信号部分主要是利用单片机输出的数字量同时配有按键数字键控功能。
DAC转换模块将单片机输出的数字量转换为模拟量，以作为恒流电路的基准电压。
恒流电路部分以集成运放和达林管组成的电流负反馈电路来实现电流的恒定输出。
本设计为了增加人机交互采用数码管显示，可以使得数控恒流的效果更加直观。
本文阐述了精确实现恒流源的原理设计、完整的硬件原理图和软件流程图，并对部分软件模块的设计思想进行分析。
与此同时，也对生活中的可实现性进行仔细测试和仿真。
关键词：AT89C51;单片机;DA转换;恒流源。
A study of the constant current source based on MCUAbstractConstant current source in everyday life plays an important role in many electronic devices need to work in a stable state when the current. We can guarantee that the work load to a constant current power supply is called the constant current source. Constant current source uses a very rich, it can in the differential amplifier circuit in the pulse or an effect, it also can be used as an active load, and can be used to provide bias current to the amplification circuit of the static function of the operating point so that it is stable.This paper introduces a numerical constant current source AT89C51 microcontrollerdevelopment, the system is dominated by single-chip system circuit, DAC converter circuit﹑constant current circuit. Designed constant current system with high precision,high stability characteristics.In the main part of the digital input signal is digital output using the same chip with digital keying function keys. DAC conversion module microcontroller digital output is converted to analog,as the reference voltage constant current circuit. Part of an integrated constant current circuit op amp tubes and Darling current negative feedback circuit to achieve a constant current output.The design of human-computer interaction in order to increase the use of digital tube display, you can make the effect more intuitive numerical constant. This paper describes the precise design principles to achieve a constant current source, a complete hardware schematics and software flow chart, and part of the software module design ideas for analysis.At the same time, but also the life of the realization careful testing and simulation.Key words:AT89C51；SCM; DA conversion; constant current source第一章课题背景所谓恒流源必是输出电流与端电压无关、无温漂，同时其输出电流应该与所连接的外部结构无关。
基于51单片机的程控恒流源设计
基于51单片机的程控恒流源设计
0 引言
在飞速发展的电子和电信技术系统中，电源的优劣在一定程度上决定着电信设备的性能和寿命。
因此，人们对程控恒流器件的需求也日益迫切。
虽然目前市场上的数控恒压技术已经比较成熟，数控电压源产品也已朝着智能化和小型化的趋势发展，且价格也越来越便宜。
但是，在恒流源方面，尤其是数字控制的恒流技术则由于起步较晚，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在着巨大的发展空间。
为此，本文以C8051FF330D 单片机为控制核心，并利用C8051FF330D 的I2C 串行总线扩展外围器件，同时以模块化设计方法，设计了一种程控恒流源。
而且整个电源还具有功耗低、体积小，电流纹波小、控制精度高和运行稳定等特点。
1 系统总体结构
该程控恒流源设计主要采用C8051FF330D 单片机内部的10 位电流型数模转换器和电流/电压转换电路来输出0～4 V 的模拟量，然后用这个电压信号来控制恒流源的输出电流，以使其按照给定值变化。
由于本系统扩展了I2C 串行总线接口，以及以ZLG7290 为核心的键盘和LED 数码管显示器电路，因而可用键盘进行电流值和时间间隔的设定，其电流值设定范围为0～10 A，时间间隔为0～10 小时。
另外，系统还具有掉电保护功能，故当其恢复用电后，可使电流源从断点处恢复运行。
图1 所示是本系统的硬件组成结构。
其中，时钟电路采用外部晶体振荡器来提高时钟精度，JTAG 接口电路则为系统提供全速、非侵入式的在线系统
调试接口，而外部复位电路可用于强制MCU 进入复位状态。
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（1）C1，C21，因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按制造厂商所提供的
数值选择外部元器件。
（2）在误差允许的区域内，C1和C2值都是越小，实现的功能就越精确，如果C1和C2值比正常数值大时，可能会使振荡器更加稳定，可是也会增加响应的时间。
TLC5615芯片的结构框图与特点
场效应晶体管作为主要组成部件的恒流电路，如图2所示。Rg1、Rg2分压，稳定G点电位。由于MOSFET的G电压被钳位.当流过MOSFET的电流有增大的趋势时，负反馈电阻上的压降增大，使MOSFET截止趋势增加，电流下降。同样的当流过MOSFET的电流有减小的趋势时，负反馈电阻上的压降降低，使MOSFET导通趋势增加，电流升高，从而达到恒定输出的作用。具体恒流输出Id如下：
图9：Urst电压时间曲线。
在本设计中采用了按键复位和上电复位的两种模式（如图8所示）上电复位完成系统初始化，同时增加的手动按键复位可以方便调试使用。
在单片机最小系统里晶振的作用是给单片机输入时钟信号，这个时钟信号就是单片机的工作速度。单片机工作的最小时间计量单位就是由这个晶振决定的。
图10晶振电路
基于单片机的恒流源设计
基于单片机的恒流源设计
摘 要
恒流源在日常生活中扮演着重要的角色，很多电子设备需要做恒流源。恒流源的用途很丰富，它能够在脉冲或者差动放大电路中产生作用，同样也能够作为它的有源负载，又可以提供给放大电路偏流用来使它的静态功能工作点处于稳定。
---（1）
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（1）晶体管恒流电路优点：无特殊的元件使得设计简单而且可行性较高，电流输出可以通过Rs控制。
（2）晶体管恒流电路优点：元器件本身差异造成不同管子的晶体管节电压Ube差距较
大，个体差异使得晶体管的节电压Ube即使是同一批次的产品仍会有一定的波动。
因此无法满足高精度的要求。
图11 TLC561引脚图
1DIN：数字信号输入端；
2SCLK：串行时钟输入端；
3CS：片选端，低电平有效；
4DOUT： 串行数据输出；
5AGND：模拟地；
6REFIN：基准电压输入端；
7OUT：DAC转换模拟信号输出端；
8Vcc：正电源电压端。
图12TLC561时序图
由TLC561时序图可以看出，当片选CS信号有效时,数字信号输入DIN由时钟SCLK同步输入或输出，数据传送时MSB在前LSB在后。在时钟信号SCLK的上升沿将数字信号，片选CS的上升沿把数据传送至DAC寄存器。
TLC5615是一种兼容SPI和Micro-Wire串行总线接口的CMOS型的10位DAC芯片，它带有缓冲基准输入（高阻抗）的电压输出数字/模拟转换器（DAC），性能比早期电流型输出的DAC要好，只需要通过3跟串行总线就可以完成10为数据的串行输入，易于和工业标准的微处理器或单片机接口，适用于各种供电测量的测试仪表、移动电话，也适用于数字失调与增益调整以及工业控制场合。下面简要介绍TLC5615芯片各个引脚的功能。
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集成运放恒流源的主要组成部件是运算放大器和晶体管。主要运用“虚短”和“虚断”，使用运放作为反馈的集成运放恒流源的主要特性是高精度。典型的运放恒流源如图(3)所示，具体恒流输出如下：
集成运放的虚断特性：
集成运放的虚短特性：
集成运放恒流源恒定输出：
集成运放和晶体管作为主要部件的恒流源电路可以扩大输出电流的取值范围，同时温漂更小，恒流性能更高，尤其在负载一端需接地，要求大电流的场合，获得了广泛应用。本设计最后采用的是精密的运算放大器和大功率的达林顿管组合，运用电流深度负反馈，达到恒流的目的。
Key words:AT89C51；SCM; DAconversion;constant current source
第一章
所谓恒流源必是输出电流与端电压无关、无温漂，同时其输出电流应该与所连接的外部结构无关。换句话就是输出电流保持稳定。具体描述如下：
（1）输出电流恒定且与负载变化无关；
（2） 基本无温漂；
第三章 恒流源系统的硬件结构
本文介绍的设计硬件图如图4所示，硬件电路部分主要是由单片机最小系统、DAC模块、恒流电路、数码管显示电路、按键控制电路和电源模块电路组成。系统框图如下所示：
图4恒流源设计系统框图
单片机最小系统电路
单片机的应用正在不断深入，它往往作为一个核心部件，不可以孤单的行使职责。要与其他除它之外的电路相搭配，只有这样才能够让单片机正常工作。这种能使单片机工作的最简电路，我们叫做单片机最小系统。就51而言，它的最小系统主要包括三个部分。下面给出一个51系列单片机的最小系统电路。
当片选信号CS无效时，DAC芯片使能禁止。此时无法进行DAC转换。
第二章
恒流源是一个应用最多的设计单元之一，电路部分通常分为：以集成运放作为核心元件的集成运放恒流源、以场效应管为核心部件的MOS管恒流源、以晶体管为核心部件的晶体管恒流源。
图1 晶体管恒流源 图2 场效应管恒流源 图3 集成运放恒流源
由于使用晶体管恒流源主要考虑到晶体管的节电压Ube基本恒定，因为它主要是三极管构成。上述晶体管电流输出：I=Is = Ube/Rs，具体恒流输出过程如下。
图5 单片机最小系统
复位电路就是把电路恢复到起始状态的电路。能够在系统上电时给予复位信号，并且会一直等到系统的电源不再改变为止才会撤离所给的复位信号，这就是复位电路的功能所在。复位后的CPU的主要特征是各IO口呈现高电平。对于单片机而言基本的复位操作是将单片机的复位引脚RST上给定一个高电平信号并让该信号维持在2个机器周期以上，便可触发系统复位中断从而将系统复位。单片机系统的复位方式有：按键复位和上电复位。
本文介绍了一种基于AT89C51单片机的数控恒流源的研制，该系统主要是由单片机系统电路、DAC转换电路﹑恒流电路。设计的恒流系统具有精度高、稳定性高的特点。在数字输入信号部分主要是利用单片机输出的数字量同时配有按键数字键控功能。DAC转换模块将单片机输出的数字量转换为模拟量，以作为恒流电路的基准电压。恒流电路部分以集成运放和达林管组成的电流负反馈电路来实现电流的恒定输出。
(1)按键复位
复位电路最简单的方式就是通过按键复位直接在单片机复位引脚RST上加入高电平。单片机的复位引脚接至电阻R1一端，电阻R1另外一端接地。电路如下所示。常用的途径是在复位引脚端和正电压之间安装复位按键。当给一个力使按键被压迫向下，单片机的复位方位就会保持Vcc。假如保持按下10ms即可让系统实现复位。
This paperintroduces anumericalconstant current sourceAT89C51 microcontrollerdevelopment, the systemis dominated bysingle-chipsystem circuit, DACconverter circuit﹑constant current circuit.Designedconstant currentsystemwith high precision,high stabilitycharacteristics.In themainpart ofthe digital input signalisdigital outputusing thesamechipwithdigitalkeying functionkeys.DAC conversionmodulemicrocontrollerdigital outputis converted toanalog,asthe reference voltageconstant current circuit.Part ofan integratedconstant current circuitop amptubesandDarlingcurrentnegative feedbackcircuit to achievea constantcurrentoutput.The design ofhuman-computer interactionin order to increasethe use of digitaltube display, you can makethe effectmore intuitivenumericalconstant.This paper describes theprecisedesign principlesto achievea constant current source, a completehardware schematics andsoftware flow chart, and part ofthe softwaremodule designideasfor analysis.At the same time, but also thelife of therealizationcarefultestingand simulation.
（3）提高差分放大电路性能。用恒流源三级管充当差分放大电路一个阻值很大的长尾
电阻Re，它的优点很多，因此，这种方法在集成运放中被广泛采用。
（4）用恒流源的基准电压电路是集成稳压器的重要组成部分。
本设计是一个具有可数控、高精度、高稳定度的单片机数控恒流源。可以控制输出电流范围为0～3A，可以满足各类要求。
本设计为了增加人机交互采用数码管显示，可以使得数控恒流的效果更加直观。本文阐述了精确实现恒流源的原理设计、完整的硬件原理图和软件流程图，并对部分软件模块的设计思想进行分析。与此同时，也对生活中的可实现性进行仔细测试和仿真。
关键词：AT89C51;单片机;DA转换;恒流源。
Astudy of the constant current source based on MCU
（3） 内阻趋向于无穷大。
恒流源在电子线路和模拟集成电路中是应用最多的电路单元之一，主要用于：