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)_基于at89s52单片机的直流数控恒流源设计[管理资料]
安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)专业电子信息工程专业班级 02电子⑤班学生姓名学号课题直流数控恒流源设计指导教师2006年 6 月 5 日目录第一部分摘要与关键字---------------------------------------------3 第二部分正文----------------------------------------------------------4 一引言----------------------------------------------------------------4 二方案设计及论证--------------------------------------------------4 单片机应用系统设计方案----------------------------------------4电源模块设计方案-----------------------------------------------5恒流源模块设计方案---------------------------------------------5三系统原理及理论分析---------------------------------------------6 单片机应用系统组成---------------------------------------------6系统性能---------------------------------------------------------6恒流原理---------------------------------------------------------7 四硬件设计-----------------------------------------------------------8 单片机应用系统设计----------------------------------------------8 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------8电路设计---------------------------------------------------11电源设计---------------------------------------------------------12 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------12单片机及其外设工作电源-----------------------------------13大功率三极管及其电流源负载电源--------------------------14恒流源模块设计--------------------------------------------------15 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------15压控电流源电路设计----------------------------------------16五软件设计------------------------------------------------------------18 主程序流程图-----------------------------------------------------18闭环比较子程序框图----------------------------------------------19 六性能测试----------------------------------------------------------20校准-------------------------------------------------------------21测量数据记录----------------------------------------------------21结论-------------------------------------------------------------22误差分析--------------------------------------------------------23七发挥与创新-------------------------------------------------------24八设计总结----------------------------------------------------------25第三部分谢辞---------------------------------------------------------26第四部分参考文献与附录-------------------------------------------27一参考文献-----------------------------------------------------------27二附录---------------------------------------------------------------28任务书----------------------------------------------------------18原理图英文资料翻译英文原文英文翻译摘要本系统以直流电流源为核心,AT89S52单片机为主控制器,利用单片机所具有的智能测控特点,设计制作了基于单片机的“数控直流电流源”。
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。
数控直流恒流源设计报告
数控直流恒流源设计报告本系统以直流电流源为核心,AT89s52单片机为主控制器,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,并可由液晶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(tlv5618)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。
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据量,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,这样构成稳定的压控电流源。
实际测试结果表明,本系统能有效应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域关键字压控恒流源智能化电源闭环控制设计任务与要求1.1设计任务设计并制作一个数控直流电流源。
输入的交流电压220~240V,50Hz;输出的直流电压≤10V。
其原理示意图1如下所示。
图1 设计任务示意图1.2技术指标基本要求:(1)要求电压输出范围:200~2000mA;(2)可设置并输出电流给定值,要求输出电流和给定电流的偏差的绝对值≤给定值的1%+10mA;(3)具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤10mA;(4)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流的变化的绝对值≤ 输出电流的1%+10mA;(5)纹波电流≤ 2mA;(6)自制电源。
发挥部分:(1)输出电流范围为20~2000mA,步进为1mA;(2)设计、制作测量并显示输出电流的装置(可同时或交替显示电流的给定值或实测值),测量误差的绝对值≤测量值的0.1%+3个字;(3)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤ 输出电流的0.1%+1mA;(4)纹波电流≤0.2mA;(5)其他。
2.方案比较与论证2.1.1各种方案比较与选择方案一:采用中小规模集成电路构成的控制电路。
由三段可调式集成稳压器构成的恒流源。
基于单片机的数控直流恒流源的设计
插图清单
图2-1系统框图........................................................................................................................5
The constant current, is one kind can provide the constant current to the load the power source. Therefore the constant current application scope is widespread, and in many situations is essential. It both may provide the bias for each kind of amplifying circuit by to stabilize its static operating point, and may take its active load, enhances the enlargement factor. And in the differential motion amplifying circuit, the pulse produced in the electric circuit to obtain the widespread application.
图3-11键盘与单片机的接口电路........................................................................................20
数控直流电流源开题报告
通过广泛查找资料、文献,归纳总结实现直流电流各种方法的利弊,优选一种能够实现设计指标要求的电路,拟采用利用单片机实现系统设计,系统构成框图如图1所示。工作过程为:由键盘设定输出电流值,单片机给出控制字,经过D/A、V/I转换电路输出设定电流;系统采样输出电流值,经信号放大、A/D转换后计算设定值与实测电流偏差,并调整输出控制字;系统显示设定电流值。
[10]王夕旭,刘超,金洪安.数控直流电流源[J].电子制作,2007年10月:48
[11]李曙光.可编程控制的电流源[N].电子报,2001
[12]陈健,王玉杰,耿胜男,王应吉.数控直流电流源[J].科技论文在线,2008年9月,1(10)
本科生毕业设计(论文)开题报告考核
一、指导教师对开题报告的评语:
本 科 生 毕 业 设 计(论 文)
开题报告
题目:数控直流电流源设计
姓 名:
学 号:
指导教师:
班 级:
所在院系:电气与信息工程学院
毕业设计(论文)开题报告表
课题名称
数控直流电流源设计
课题来源
教师拟定
课题类型
工程设计
指导教师
学生姓名
学号
专业
电子信息工程
课题的意义以及国内外发展状况:
课题意义:
电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多领域。随着现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子设备中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准,才能进入市场。随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。恒流源是电路中广泛使用的一种电路,恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈,动态调节设备的供电状态,从而使得所输出的电流趋于恒定。只要能够得到电流,就可以有效形成反馈,从而建立恒流源。恒流源可应用于充电电源、工业生产、日常生活、实验室测量等许多场合。本课题对恒流源进行研究,设计出所需要的符合标准的数控直流电流源。
基于单片机控制的恒流测试系统的开题报告
基于单片机控制的恒流测试系统的开题报告一、选题背景随着电子技术的飞速发展,电子产品的应用越来越广泛。
在电子产品中,电池是不可或缺的能源源。
因此,对于电池的性能测试和监控显得尤为重要。
电池的性能测试主要分为静态测试和动态测试两种。
在动态测试中,恒流测试是一种常用的测试方法,通过该方法可以测试并记录电池在不同时间下的电流值、电压值、电荷量、放电时间等数据,实现对电池的准确测试和监控。
基于此,本项目选题基于单片机控制的恒流测试系统,旨在设计和实现一种低成本、高精度、易操作的电池恒流测试系统,其具体实现将通过以下三个方面:1.自动控制:系统的主要目标是恒流测试,因此需要设计恒流电路,并通过单片机的自动控制调整电路中的恒流控制元件,以保证恒流输出;2.数据采集:通过单片机的ADC接口,测量和记录电池在不同时间下的电流值、电压值等数据,并实现属性分析与显示;3.软件设计:通过开发一款适用于该系统的软件,用户可以尽可能地方便、快速地掌握电池的实时性能参数,提高系统的数据处理效率。
二、研究意义目前在电池测试领域,常常需要进行恒流测试。
因此,对于一款精度和数据稳定性都良好的电池恒流测试系统,对于电池制造商和用户来说都是非常有价值的。
首先,该系统可以全面评估和监测各种类型的电池的性能,进而为各种应用场合的电池提供决策支持。
其次,该系统能够实时地指示电池的性能表现,提供可靠的测试数据来进行专业合理的电池安装、测试及维护。
第三,随着人们对电池安全性越来越关注,该系统可以实时监测电池状况,比如温度过高或者过度放电等情况,从而即时通知电池生产商或者用户进行操作,保障电池的安全运作。
三、研究内容1.硬件设计(1)搭建恒流测试电路,并保证电路中的恒流控制元件的合理性和合法性,以保证系统输出的恒定的测试电流。
(2)设计数据采集系统,包括由单片机实现ADC转换,用于为系统的数据处理提供数字数据,以及用于显示电池电流和电压信息的LCD液晶屏。
毕业设计论文:基于单片机控制的直流电流源电路
单片机原理与应用技术课程设计报告题目:基于单片机控制的直流电流源专业班级:姓名:时间:指导教师:基于单片机控制的直流电流源一.设计要求设计并制作数控直流电流源。
输入交流200~240V,50Hz;输出直流电压≤10V。
其原理示意图如下所示。
(一)基本功能1. 输出电流范围:200mA~2000mA;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绝对值≤给定值的1%+10 mA;3. 具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤10mA;4. 改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1%+10 mA;5. 纹波电流≤2mA;6. 自制电源。
(二)扩展功能1. 输出电流范围为20mA~2000mA,步进1mA;2. 设计、制作测量并显示输出电流的装置 (可同时或交替显示电流的给定值和实测值),测量误差的绝对值≤测量值的0.1%+3个字;3. 改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的0.1%+1 mA;4. 纹波电流≤0.2mA;二.计划完成时间三周1.第一周完成软件和硬件的整体设计,同时按要求上交设计报告一份。
2.第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。
3.第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录1引言 (1)2总体设计方案 (1)2.1设计思路 (1)2.1.1硬件系统设计 (1)2.1.2软件系统设计 (2)2.2总体设计框图 (2)3设计组成及原理分析 (2)3.1单片机最小系统 (2)3.2键盘电路 (2)3.3D/A转换电路 (2)3.4A/D转换电路 (3)3.5电压-电流转换和功率放大电路 (3)3.6输出电流采样电路 (4)3.7显示电路设计 (4)3.8程序流程图 (5)4结束语 (6)参考文献 (6)附录 (7)基于单片机控制的直流电流源摘要:本设计基于单片机的数控直流电流源设计方案,给出了硬件组成及软件系统。
关于恒流源的开题报告模板 开题报告
河南科技大学毕业设计(论文)开题报告
2.国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
在我国,以电力电子学为核心的技术的电源产业,从二十世纪60年代中期开始形成,到了90年代以来,电源产业进入快速发展时期。一方面,电源产业规模的发展在加快;另一方面,在国家自然科学基金的资助下或创新意识的指导下,我国电力电子技术的研究从吸收消化和一般跟踪发展到前沿跟踪和基础创新,电源产业界涌现了一些技术难度较大,具有国际先进水平的产品。针对蓄电池系统在使用过程中的功率变换问题,提出了一种新颖的双向变换拓扑。该拓扑不仅实现了蓄电池功率变换的要求,同时对放电电流和充电电流进行了横流控制。随着电子技术的发展,恒流源已经广泛的应用在各个领域。目前市面上较成熟的恒流源输出要么在mA量级要么在百安量级,不能满足所有输出段位的需求。许多输出电流不是很大、要求稳定度和输出精度的较高的恒流源还是由使用者自行研制的。
基于单片机控制的恒流源,主要是以单片机为核心构建控制器,通过键盘对电压值进行预置,单片机输出相应的数字信号,经过D/A转换、信号放大、电平转换、压控恒流源。实际输出的电流再利用机密电阻采样变成电压信号,经过高输入阻抗差动放大器、A/D转换,将信号反馈到单片机将输出信号再与预制直比较,送出调整信号,再输出新的电流,这样就形成了闭环调节,锁定输出电流,提高了输出电流的精度和稳定度。此系统采用单片机进行控制,显示、预制数,使得系统灵活方便,电流输出精度和稳定度都比较高。
基于MSP430单片机的数控直流电流源的设计毕业设计
摘要本系统是一个基于单片机的数控直流电流源系统。
采用单片机作为核心,辅以带反馈自稳定的串调恒压源,可以连续设定电流值。
由D/A转换器TLC5615、ZLG7289、中文字库液晶显示块、放大电路和大功率调整电路组成。
通过独立键盘输入给定值,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,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。
其中单片机选用美国TI公司的MSP430F2274作为控制核心,利用闭环控制原理,加上反馈电路,使整个电路构成一个闭环。
软件方面主要利用PID算法来实现对输出电流的精确控制。
系统可靠性高,体积小,操作简单方便,人机界面友好。
关键字:数控 MSP430 PID算法反馈电路单片机Digital Controlled DC Current Source Design BasedOn MSP430 MCUABSTRACTThis system is a based on SCM numerical control dc current source system. Using single chip microcomputer as the core, with the strings with feedback from stability constant pressure source, can tone set by continuous. By D/A converter ZLG7289, Chinese word stock TLC5615, liquid crystal display (LCD) block, amplifying circuit and high-power regulating circuit component. The given value through independent keyboard input by D/A converter, converts digital signals into analog signals, the D/A constant current source voltage output as A reference voltage, using the plain output characteristic get the transistor constant current output, finally use Chinese LCD display output. One of the American TI company microcontroller choose MSP430F2274 as control core, using the closed-loop control principle, plusfeedback circuit, make whole circuit constitute a closed-loop. Mainly using PID algorithm software to achieve output current the precise control. The system reliability high, small volume, easy to operate, friendly man-machine interface.Key Words:Numerical Control MSP430 PID Algorithm Feedback Circuit SCM目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2数控直流电流源概述 (2)1.2.1 电流源简介 (2)1.2.2 数控直流电流源的必要性 (2)1.2.3 数控直流电流源简介 (3)1.3课题进展 (3)1.4后话 (3)第二章芯片简介 (4)2.1单片机芯片MSP430F2274 (4)2.2D/A芯片TLC5615 (5)2.2.1 TLC5615功能简介 (6)2.2.2 TLC5615工作原理 (7)2.3ZLG7289A芯片介绍 (8)2.3.1 芯片简介 (8)2.3.2 引脚说明 (8)第三章系统硬件设计 (10)3.1 总体方案设计与比较 (10)3.2 单元电路设计 (11)3.2.1 电源电路 (11)3.2.2 D/A电路 (12)3.2.3 恒流源电路 (12)3.2.4 数码管显示电路 (14)3.3 PROTEL 99SE介绍 (15)第四章系统软件设计 (17)4.1程序语言介绍 (17)4.1.1机器语言 (17)4.1.2汇编语言 (17)4.1.3高级语言 (17)4.2PID算法介绍 (18)4.2.1 PID增量式算法 (18)4.2.2 PID位置算法 (19)4.2.3 微分先行PID算法 (20)4.3C语言程序设计流程 (20)4.4MSP430F2274编程基础简介 (21)4.4.1数据存储器和程序存储器地址空间 (21)4.4.2 MSP430F2274寄存器介绍 (21)4.4.3单片机的工作模式 (23)4.5程序流程图 (23)4.5.1 主程序流程图 (24)4.5.2 中文液晶显示 (24)4.5.3 键盘程序流程图 (25)4.5.4 A/D转换流程图 (26)4.5.5 D/A转换流程图 (26)4.6本章小结 (27)第五章系统仿真调试 (28)5.1仿真软件介绍 (28)5.1.1 功能特点 (28)5.1.2 功能模块 (28)5.2仿真步骤 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)前言直流电流源是电子技术常用的设备之一,广泛应用于教学、科研等领域。
恒流源开题报告
沈阳工业大学本科生毕业设计(论文)开题报告毕业设计题目:基于单片机的恒流源设计学院:信息科学与工程学院专业班级:电子信息工程0701班学生姓名:***指导教师:***年月日一课题研究的目的和意义1. 课题研究的目的和意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准,才能够进入市场。
随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。
数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。
新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用。
整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制, 从而使设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/ A 转换电路、直流稳压电路等几部分组成,直流稳压电源是最常用的仪器设备, 在科研及实验中都是必不可少的。
数控电源采用按键盘,可对输出电压及报警阈值以快慢两种方式进行设置, 输出由单片机通过D/A,控制驱动模块输出一个稳定电压。
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。
基于单片机的数控直流稳压电源软件设计
[9]胡寿松.自动控制原理[M].北京:科学出版社
2)实验设备:
·硬件:PC机一台
周立功单片机LPC2210教学实验平台一台
液晶显示屏(1602)一块
·软件:WindowsXP系统,ADS1.2集成开发环境
3)实验环境:实验室
成绩计算方法(确定比例)
指导教师成绩(%);审阅成绩(%);答辩成绩(%)
学生实得成绩(百分制)
指导教师成绩;审阅成绩;答辩成绩;总评
综
合
评
语
毕业论文(设计)总评成绩(等级):
学院答辩委员会主任(签字):学院(签章)
年月日
备
注
(题目难度及完成工作量;(应用中外文献资料的能力;(论文(设计)文档质量及规范性;(对知识的综合运用能力;(论文(设计)水平与创新;(计算机应用能力;(学习态度与平时表现;(独立工作能力;(特殊贡献方面。
指导教师成绩: 指导教师(签字):年月日
评
阅
教
师
评
阅
意
见
建议评阅教师在评阅学生的毕业论文(设计)时应考虑以下几方面的问题:
3.本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路
在基于单片机的数控直流稳压电源软件设计课题中,需要重要研究的关键问题有3个:
1、如何实现对电源的输出控制
系统设计的目的是要用微处理器来替代传统直流稳压电源中手动旋转电位器,实现输出电压在电源量程范围内步进可调,精度要求高。实现的途径很多,可以用DAC的模拟输出控制电源的基准电压或分压电阻,或者用其它更有效地方法,因此如何选择简单有效地方法是本课题余姚解决的首要问题。
6.指导教师审阅意见
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。
基于单片机的数控恒流源设计
本科毕业论文(设计)题目(中文)基于单片机的数控恒流源设计a(英文)Design of constant current voltage source based on SCM完成日期 2016 年 4 月摘要恒流源是一种高精度的电源,具有响应速度快,恒流精度高,能长期稳定工作,适合各种性质负载等优点,而具有了越来越广泛的应用。
本文主要论述了一种基于51单片机为控制核心的数控直流源的设计与实现。
本电源具有可预设电流,电流步进,显示电流的功能。
主要由单片机控制模块、键盘输入模块、A/D转换模块、恒流源模块、D/A转换模块和显示模块六部分组成。
系统由单片机设定预置电流信号,经过D/A转换器TLC5615输出模拟电压信号,该信号控制达林顿管的基极,使其集电极输出相应的电流。
再通过A/D转换芯片,实时把采样电路上的模拟信号转换成数字信号,形成反馈,显示出实际的输出电流。
关键词:压控恒流源;单片机;数控电源AbstractConstant current source is a kind of common power source with high precision with fast response, high precision of constant current. It can also work stably for a long time and has various properties of the load. So now it is used more and more widely. This paper mainly discusses the design and implementation of a digital constant current source based on51 MCU as the control core of the system. The power supply has a preset current, current step, current display function. It has 6 parts: Control module, keyboard input module, A/D transform module, D /A transform module , display module and constant current source module. The current signal set by the SCM. Then it through D / A converter TLC5615 , which output to the voltage analog signal and control the Darlington tube base, and output the corresponding current. Finally through the A/D conversion chip, real-time sampling circuit analog signal is converted into digital quantity, feedback form, show the actual output current.Keywords: voltage controlled constant current source; single chip microcomputer; digital power supply目录上海师范大学本科毕业论文(设计)诚信声明…………………………………上海师范大学本科毕业论文(设计)选题登记表…………………………………上海师范大学本科毕业论文(设计)指导记录表 (Ⅳ)中文摘要及关键词 (Ⅴ)英文摘要及关键词 (Ⅵ)1 前言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)2 基本原理与方案对比 (2)2.1 总体框图 (2)2.2 恒流源方案对比 (3)2.2.1 晶体管恒流源 (3)2.2.2场效应管恒流源 (4)2.2.3集成电路恒流源 (5)2.2.4 总结.................................................................................52.3 单片机简介 (6)2.4 液晶显示屏简介 (8)2.5 数模转换芯片 (9)2.6 模数转换芯片 (9)3各模块实现………………………………………………………………………103.1 键盘模块 (10)3.2 液晶显示模块 (11)3.3D/A转换模块 (12)3.4 A/D转换模块 (12)3.5恒流源模块 (13)3.6 电路整体工作原理 (14)4 系统软件实现 (15)4.1综述 (15)4.2键盘输入流程图 (16)4.3A/D转换流程图 (17)4.4D/A转换流程图 (18)4.5液晶显示流程图 (19)5 整体测试与分析…………………………………………………………………206 总结与展望………………………………………………………………………22参考文献……………………………………………………………………………23附录A 仿真原理图…………………………………………………………………24附录B 程序部分……………………………………………………………………251 前言1.1 研究背景及意义随着电子技术的发展,我们身边出现了越来越多的智能化数字化的精密电子设备,消费者在关注设备的性能、价格、功能、设计的同时,设备的质量和稳定性越来越成为人们关注的重点。
开题报告-数控直流电流源设计
一、选题的依据及意义:(一)选题依据现在大型LED电子屏,恒流步进电机等流源器件的日益广泛普及,使得恒流电流源的实用价值大大的增加,电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度, 现有基于传统的模拟电路的电流源虽然可实现高精度、宽电流范围输出,但其结构复杂,调整困难,指示不直观,电流值固定,或是有限数值档的电流值输出,不便于通用。
而目前数控直流电流源一般采用运放构成的电流电压转换电路与单片机结合,设计方案大多为开环系统,主控制器仅用于数字给定及显示,没有对输出电流进行检测和控制。
数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的,数字化能够减少生产过程的不确定因素和人为参与的环节数,有效解决电源模块中诸如可靠性‘智能化和产品一致性等工程问题,极大地提高生产效率和产品的可维护性。
(二)选题意义作为常用的电子仪器在学校和研发和检测部门都有着相当广泛的应用,特别在电路原理实验和电子元件老化中都离不开电流源。
本课题主要研究的是基于单片机的数控电流源的设计,恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,因此,恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。
当前,国内外在电源产业,占主导地位的产品主要有各种线性稳压电源、通用AC/DC开关电源, DC/DC开关电源,大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源等。
但它们具有各自的缺陷难以克服,而现有的基于传统模拟电路的电流源虽然可以实现高精度、宽电流范围输出,但其结构复杂, 调整困难,指示不直观。
一般的恒流电流源往往是电流值固定,或是仅有几个有限数值档的电流值输出,不便于通用。
基于单片机的数控直流电流源设计开题报告
题目名称:基于单片机的数控直流电流源设计
学生姓名
专业
电气工程及其自动化
班级
一、选题的目的意义
随着电子技术的发展,目前在工业控制、智能仪器仪表、办公自动化、家用电器等诸多领域,到处可以见到单片机的踪影,单片机技术开发和应用水平已成为一个国家工业化发展水平的标志之一。特别是数控直流电流源,在以单片机为基础的前提下经过改进设计,其性能得到了极大的提高,应用也越来越广泛。
五、指导教师审批意见
年 月 日
四、主要参考文献与资料获得情况
[1] ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ龙学.一种新型高精度数控直流电流源.兰州交通大学学报.2005(06)
[2] 罗小巧.高精度宽量程智能电流源的设计.电气电子教学学报.2004(06)
[3] 刘星桥,陆秀银,唐碧强,黄振跃.基于单片机的高精度数字直流电流源设计微计算机信息.2006.(32)
[4] 花汉兵.基于MSP430F169的数控直流电流源设计.仪表技术与传感器.2007(8)
早在90年代中,半导体生产商们就开发出了数控电源管理技术,而在当时,这种方案的性价比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处与劣势,因而无法被广泛采用。而今天,随着单片机技术的发展及应用,我们在单片机的基础上研制的数控电流源其性能得到了极大地提高。
三、毕业设计(论文)所用的方法
该课题以单片机为基础,重点是单片机利用程序控制电路的问题。首先应先熟悉课题,确定要用到哪些可能用到的知识,然后再查阅资料,特别是一些重要的参考文献,一定要先吃透这些资料,最后确定“总-分-总”的设计方法,先设计各功能模块,再设计总系统。按照设计任务书上的设计进度进行设计。在设计的过程中可能还会遇到这样或那样的问题,这时要多和同学讨论,多向指导老师请教等多种方法相结合的方式来完成毕业设计。
基于单片机控制设计一个数控电流源【开题报告】
开题报告通信工程基于单片机控制设计一个数控电流源一、课题研究意义及现状随着经济活动转变,现在正在进入转入高新技术产业迅猛发展时代,电源技术的应用也越来越广泛。
它是电子技术中应用最广泛的一种,尤其是数控电流源,涉及了科研、电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
直流稳压电源在实验室等是常用的电子技术常用的仪器之一,也是必不可少的。
在电子电路中,一般会需要稳定电压的直流电源来供电,但是这种传统的方法功能简单,又不容易控制,精度低,复杂度又高,可靠性又不好。
普通的直流稳压电源有很多种,但是均存在精度不高等缺点。
原因在于它们的输出电压都是通过粗调及细调来控制调节,这样在一个小范围内改变电压时,很难控制,直接影响到精确度。
再者随着计算机和通讯技术的发展,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
普通电源由于精确度不高等缺点已不能满足现实的需要。
在这个高科技时代,人们对于高科技产品的需求越来越大,越来越高。
电源作为人们生活中不可或缺的电子商品。
它从上世纪九十年代末开始迅速发展至今,它的系统效率更高,功耗更低。
从八十年代的第一代分布式供电系统到二十世纪的第四代供电结构,直流电源行业面临着如何将数控和嵌入式电源智能系统加入到现有的系统中。
在九十年代中,数控电源管理技术在被半导体生产商们开发出来了。
但当时普遍使用的是模拟控制方案,两者相比较,在性价比方面,模拟控制方案占优势,所以没有广泛使用起来。
随着科技的迅速发展,电源行业越来越重视能源的节约和运行的优化状态。
所以此时数控电源技术开始广泛的应用起来。
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,数控电压技术已经很成熟,但是电流方面特别是数控电流的技术才刚刚起步有待发展,高性能的数控电流器件的开发和应用存在巨大的发展空间。
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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 设计(论文)题目
基于单片机的恒流源设计 设计(论文)题目来源
自选课题 设计(论文)题目类型 电子设计类
起止时间 2009.12—2010.05
一、设计(论文)依据及研究意义:
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:
压控恒流模块 A/D 转换 输出电流采样
D/A 转换 LCD 显示 负载 单 片 机 按键控制
1)基于单片机的主控电路设计
2)单片机程序编写
3)恒流电流产生及采样电路设计
四、设计(论文)研究方法及步骤(进度安排):
方法和步骤:根据设计任务书的要求,查阅并认真学习相关的技术参考资料,在老师的指导下,逐步解决设计中存在的难点及重点,完成设计要求并进行一定程度的创新。
设计进度安排如下:
1、2009年12月28日~2010年1月20日为资料准备与方案设计阶段,在此阶段完成课题准备工作,阅读资料,完成毕业设计开题报告,制定设计方案和确定系统原理方框图。
2、2010年1月21日~3月20日为电路初步设计阶段,在此阶段完成电路原理图(草图)和印制电路板草图的制作。
3、2010年3月21日~ 4月10日为电路验证试验与电路改进设计阶段,在此阶段应完成电路原理图和印制电路板的正图。
4、2010年4月11日~4月30日为硬件设计阶段,在此阶段完成印制电路板的制作。
5、2010年5月1日~5月10日为软件设计阶段,在此阶段完成软件程序编写。
6、2010年5月11日~5月28日为硬件和软件联合调试阶段,在此阶段完成整个系统的调试,并编写设计说明书,准备毕业答辩。
五、进行设计(论文)所需条件:
1)计算机及相关软件(Wave、proteus、protel、编译器)、实验设备和仪器(电源、万用表、烙铁)等。
2)参考文献资料及芯片等元器件的技术资料。
3)各种常用集成电路芯片等元器件。
六、指导教师意见:
签名:
年月日。