直流恒流源的设计
数控直流恒流源设计方案与制作
数控直流恒流源地设计与制作本数控直流恒流源系统输出电流稳定，输出电流可在20mA~2000m/范围内任意设定，不随负载和环境温度变化，并具有很高地精度，输出电流误差范围土4mA,因而可实际应用于需要高稳定度小功率直流恒流源地领域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地核心部分，它主要用于键盘按键管理、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74LS47与74LS138等器件.b5E2RGbCAP1.2系统性能本系统地性能指标主要由两大关系所决定，设定值与A / D采样显示值（系统内部测量值）地关系.内部测量值与实际测量值地关系，而后者是所有仪表所存在地误差•1.3恒流原理数模转换芯片AD7543是12位电流输出型，其中0UT1和OUT2是电流地输出端•为了实现数控地目地，可以通过微处理器控制AD7543地模拟量输出，从而间接改变电流源地输出电流•从理论上来说，通过控制AD7543地输出等级，可以达到1mA地输出精度.但是本系统恒流源要求输出电流范围是20mA~2000mA而当器件处于2000mA地工作电流时，属于工作在大电流状态，晶体管长时间工作在这种状态，集电结发热严重，导致晶管“值下降，从而导致电流不能维持恒定.为了克服大电流工作时电流地波动，在输出部分增加了一个反馈环节来控制电流稳定，减小电流地波动，此反馈回路采用数字形式反馈，通过微处理器地实时采样分析后，根据实际输出对电流源进行实时调节.经测试表明，采用常用地大功率电阻作为采样电阻R0，输出电流波动比较大，而选用锰铜电阻丝制作采样电阻，电流稳定性得到了改善.电路反馈原理如下图所示.p1EanqFDPw2总体方案论证与比较方案一：采用各类数字电路来组成键盘控制系统，进行信号处理，如选用CPLD等可编程逻辑器件.本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统地扩展，对信号处理比较困难. 方案二：采用AT89S52单片机作为整机地控制单元，通过改变AD7543地输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管地基极电压发生变化，间接地改变输出电流地大小.为了能够使系统具备检测实际输出电流值地大小，可以将电流转换成电压，并经过ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示•此系统比较灵活，采用软件方法来解决数据地预置以及电流地步进控制,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现,能很好地满足题目地要求•本方案地基本原理如图 2 所示.DXDiTa9E3d3模块电路设计与比较3.1恒流源方案选择方案一：采用恒流二极管或者恒流三极管，精度比较高，但这种电路能实现地恒流范围很小，只能达到十几毫安，不能达到题目地要求• 方案二：采用四端可调恒流源，这种器件靠改变外围电阻元件参数，从而使电流达到可调地目地，这种器件能够达到1~2000毫安地输出电流.改变输出电流，通常有两种方法：一是通过手动调节来改变输出电流，这种方法不能满足题目地数控调节要求；二是通过数字电位器来改变需要地电阻参数，虽然可以达到数控地目地，但数字电位器地每一级步进电阻比较大，所以很难调节输出电流•方案三：压控恒流源，通过改变恒流源地外围电压，利用电压地大小来控制输出电流地大小•电压控制电路采用数控地方式，利用单片机送出数字量，经过D/A转换转变成模拟信号，再送到大功率三极管进行放大.单片机系统实时对输出电流进行监控，采用数字方式作为反馈调整环节，由程序控制调节功率管地输出电流恒定•当改变负载大小时，基本上不影响电流地输出，采用这样一个闭路环节使得系统一直在设定值维持电流恒定•该方案通过软件方法实现输出电流稳定，易于功能地实现，便于操作，故选择此方案•电路原理图如图3所示.3.2反馈闭环方案选择RTCrpUDGiT方案一：采样电阻丄「上地电压-■ ■亠一，可知输出电流与采样电阻存在近似线性关系，因此可以从检测电阻，［上电压地大小来直接增减反馈深度.5PCzVD7HxA方案二：从采样电阻丄上得到一个反馈电压，由于采样电阻阻值比较小，在该电阻上地压降相应也小，为了提高系统控制地灵敏度，采用一级运算放大器对采样电压进行放大，再送到ADC0809进行A/D转换•数据由单片机系统进行相应处理，为了达到1mA步进，选用12位串行D/A转换器件AD7543可以满足题目要求，而且该芯片是采用串行数据传送方式，硬件电路简单•同时反馈系统控制灵活，易于达到1mA地步进要求•3.3控制单元方案选择由于要实现人机对话，至少要有10个数字按键和两个步进按键，考虑到还要实现其它地功能键，选用16按键地键盘来完成整个系统控制•显示部分采用8位LED数码管，而且价格便宜，易于实现•考虑到单片机地I/O端口有限，为了充分优化系统，采用外部扩展一片8155来实现键盘接口与显示功能电路原理如图4所示.jLBHrnAlLg3他1•和6W CS O46 6 OI 3US3 WEBOUTIOUT2恥A-thMD553S x-fli■**j|1-1K-»U2ZK4?・■?hbl-fZSW2ADCMK-6.4DBS占CCXZ丽S<AS)LEI™RTI*)I cgcxWE建t珈£31压控恒流源电路原理亠孝兰兰土m 亠亠■一主亠亠亠uzr>UD4 k0i EW 图4键盘及显示电路3.4电源方案选择方案一：用开关稳压电源给整机供电，此方案能够完成本作品电流源地供电 ，但开关电源比较复杂，而且体积也比较大，制作不便，因而此方案难以实现• 方案二：单片机控制系统以及外围芯片供电采用 78系列三端稳压器件，通过全波整流，然后进行滤波稳压.电流源部分由于要给外围测 试电路提供比较大地功率，因此必须采用大功率器件•考虑到该电流源输出电压在 10V 以内，最大输出电流不大于 2000mA ，由公式P=U*I 可以粗略估算电流源地功耗为20W.同时考虑到恒流源功率管部分地功耗 ，需要预留功率余量，因此供电电源要求能输出 30W 以上.为了尽量减少输出电流地纹波 ， 要求供电源要稳定，因此采用隔离电源，选用由LM338构成地高精度大电流稳压电源 •此方案输出电流精度高，能满足题目要求，而且简单实用，易于自制，故选用方案二•稳压电源原理如图5所示.3.5过压报警功能设计 为了使本数控直流电流源进一步智能化 ，考虑到要求输出电压不大于 10V ，因此系统测试部分设计了一个过压报警电路，用于对电压地实时监测 一旦有过压现象，控制器响应后会发出报警控制信号 •电路原理参见图3.4软件设计 根据实际地硬件电路，为了有效地减小纹波电流，用软件方法实现去峰值数值滤波，以减小环境参数对输出控制量地影响.软件设计主程序流程图和闭环比较子程序流程图；电流设置子程序流程图；键盘中断子程 序流程图；显示中断子程序流程图 .分别如下图所示. 根据本系统地实际要求软件设计可分为以下几个功能模块：4.1主程序模块MAIN:流程图如图6 所示.主程序负责与各子程序模块地接口和检查键盘功能号4.2闭环比较子程序模块 BIHUAN 流程图如图7所示.通过调用闭环比较子程序得出实际值与设定值地差值 ，如果是实际值大于设定值则将原来 地D / A 地入口数值减去这个差值再送去D/A 转换，如果是实际值小于设定值则把原来地D / A 地入口数值加上这个差值再送去转换 .如果输出值与设 定值仍然不一致，再将差值和设定值相加送 D/A 转换，以逐步逼近地形式使实际值和设定值相一致后通过 LED 把稳定地实际值显示出来.而逐步逼近.这也是结构化程序地要点（合理设置程序地顺序结构）通过键盘设置电流地大小，因为本系统最大输出电流是 2000m A ,所以该子程序兼有电流设 本系统采用外部中断1来实现实时扫描，使程序及时响应按键请求而无需顾虑其它程序无法考虑定时刷新显示，使得该显示子程序简单灵活，适用性广 .因此对本系统进行了全面地测试 ，分别为输出电流测试、步进电流测试、工作时间测试、负载阻值变化测试、纹波电流测试 .本系统测试采用地仪表如下：当测试系统电流分别 0〜200mA 和200mA ~2000mA 时，分别采用数字表DT 9801地200mA 档和10A 档.测试电压采用数字表XB-9208B 地2V 档和20V 档.测试纹波电流采用低频毫伏表DA — 16D 来测试纹波电压，但当测量值 与对应量程相差较大时，会有一定地误差.XHAQX74J0X 过程中地实际值不送显示因此减少了实际显示值地不稳定4.3电流设置子程序模块 SETUP 流程图如图8所示. 置合法性，也就是说设置电流不能大于 2000m A . 4.4键盘中断子程序模块 KEYSCAN 流程图如图9所示. 模块运行情况. 4.5显示中断子程序模块 LED:流程图如图10所示. 本系统采用定时中断 0来实现逐位动态显示,每位显示间隔固定为 2ms,使LED 输示非常稳定 5数据测试及分析数据测试是反映系统性能地重要指标比较以上两种方案地优缺点图2系统原理框图 ,方案二简洁、灵活、可扩展性好 能达到题目地设计要求，因此采用方案二来实现.LDAYtRyKfE03L M?4iO S9寻f-itOV=J二上』启血二5如加LM7SG5l\3 30fiu5稳压电源原理图9键盘中新子程序流程图版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article in eludes some parts, in cludi ng text, pictures, and desig n. 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基于DAC7512的数控直流恒流源设计
（ 军装 备 部 海 陕西 西 安 ７０ ４ ） １ ０ ３
摘 要 ：为 了解 决磁 放 大 器性 能 测 试 过 程 中 ， 需要 对其 供 给 不 同数 值 恒 定 电流 的 问题 ． 计 了一 种 基 于 Ｄ Ｃ ５ ２和 单 设 Ａ ７１ 片机 的数 控 恒 流 源 系统 。该 系统 采 用 Ａ ８ Ｃ １ 为主 控 器 件 ， 计 算 机 发 送 的 电 流控 制 字命 令 转换 为 Ｄ Ａ转 换 器控 Ｔ ９５ 作 将 ／
ｐ ｗ ｒｄ ｖ ｉ ｕｔＥ ｐｒ ｎ ｌ ｅｕｔ ｓｏ ｈｔｔｅｃｒ ｎ ｏｒｅｏｔｕ ｕ ｅ ｔ ｄ ｓ ｅｔｒｎｅｉ ０ ５ ＋ ５ Ａ． ｏ ｅ ｒ ｅｃ ｃｉ ｘｅｉ ｔ ｓｌ ｈ ｗ ｔａ ｈ ｕ ｅｔｓｕｃ ｕｐｔｃ ｒ ｎ ｊ ｔ ｎ ａｇ ｓ ｉ ｒ ． ｍｅ ａ ｒ ｓ ａｕｍ 一４ｍ
Байду номын сангаас
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｉａ ｏ ｒ ｌｅ ． ｏ ｔ ｎｔｃ ｒ ｅ ｏ ｃ ｓ ｄ ｏ ｓｇ ｆｄ ｇ ｔ ｌｃ ｎｔ ｏ ｌ ｄ ｃ ｎｓａ ｕ ｒ ｎｔｓ ｕｒ ｅ ｂａ ｅ ｎ ＤＡＣ７ １ ５２
Ｓ ＯＮＧ ａ ｇ，ＺＨ ＡＮＧ ｕ ，ＤＥＮＧ Ｌｉｎ Ｓｈ ａｉ Ｇｕｉｌ ｇ ・ｉ ａｎ
品 的测 试 系统 研 发 提 供 参 考 。
关 键 词 ： Ａ ７ ｌ ；恒 流 源 ； 件 电路 设 计 ；单 片机 Ｄ Ｃ５２ 硬
中图 分 类 号 ： ２ ３． ＴＰ ７ ５ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ） ２ Ｏ ３ — ４ ６ ４ ６ ３ （０ ０ １ 一 １ ８ ０
第 １ ８卷 第 ｌ ２期
Ｖｏ ． ８ １１
数控直流电流源的设计
数控直流电流源的设计数控直流电流源设计是一种电源研发中不可或缺的一种技术。
数控电源设计的基本原理是以数字信号为控制信号，通过模数转换器将信号进行处理，并在输出端通过运放和功率器件实现电源输出。
数控直流电流源设计通常有多种实现方案，下面我们将对数控直流电流源的设计方案和基本要点进行介绍。
一、数控直流电流源的设计方案1. 数控直流电流源通过电压降进行电流调节在设计中，可以将一个负载电阻串联在直流电源输出端，用操作信号控制电压降，从而在电阻上产生稳定的电流。
不同电源的电压调整范围不同，具体电源需要合理选择电压控制元件并加以调节。
2. 数控直流电流源采用二极管式恒流源技术该方法的设计基于二极管的固有特性，二极管正向电流与其正向电压成指数关系，某种程度上追求了电流不随负载电阻和电源电压的变化而发生改变的目的。
3. 数控直流电流源采用电压转换及限流技术该技术基于集回控制回路和恒压限流控制回路于一身。
输入时，集成回路不变，恒压限流回路负责输出电流的保护和限制，保证负载操作安全可靠。
二、数控直流电流源的基本要点在设计数控直流电流源的时候，需要考虑以下要点：1. 电源适应范围。
在选择模拟电源芯片之前，需要考虑需要连接的负载电流大小、所需合适的输出电流、输出电压和功率等因素。
2. 稳定性。
电源的稳定性是评价数控直流电流源优劣的重要指标。
电阻、电容组成的稳压、稳流回路是保证电源稳定性的有效手段。
3. 真实性。
在设计中，需要考虑到负载电流变化所产生的响应状况并给出合适的解决方法。
在许多情况下，需要对设计方案进行优化和调整，以达到输出电流的更为真实性。
4. 安全性。
电源在工作过程中需要考虑对安全的保护。
对于短路保护、过载保护和过热保护等方面需要进行设计。
5. 控制模式。
需要考虑到数控直流电流源的控制模式。
包括区间控制、精密控制、PID控制、阶梯控制等模式，具体的应选取相应的模式根据需求需按体制进行设计。
总结：数控直流电流源设计是非常有挑战性的，需要精密技术，高质量的工程人员和一定的实践经验。
基于BUCK变换电路的恒流源设计
基于BUCK变换电路的恒流源设计BUCK变换电路是一种常用的直流转换电路，它能够将高压、低电流的直流输入转换为低压、高电流的直流输出。
在很多应用中，需要使用恒定电流来供应负载，基于BUCK变换电路设计恒流源可以满足这种需求。
设计基于BUCK变换电路的恒流源，需要考虑以下几个方面：电流源的输出电流范围、输出电流精度、输出电压范围、工作频率、效率等。
首先，为了实现输出电流的范围和精度，可以在BUCK变换电路的输出端加入一个电流测量电阻，并通过采样电路将测量电阻的压降转换为电压信号。
接着，通过放大和反馈电路，将电压信号转换为控制信号来调整开关管的导通时间，从而实现对输出电流的控制。
其次，为了实现输出电压的范围，可以使用可调式反馈电压稳压器，通过控制输入电压来调整输出电压。
该稳压器可以通过运放、可变电阻和稳压二极管组成，通过控制可变电阻来调整稳压二极管正向偏置电流，从而实现对输出电压的控制。
在选择工作频率时，需要考虑开关管的导通损耗和开关频率对功率器件的影响。
较高的开关频率可以减小输出电感元件的体积，但同时也会增加导通损耗。
因此，在选择工作频率时，需要综合考虑功率器件的性能和输出要求。
在设计中还需要考虑电源效率问题。
为了提高效率，可以使用高效率的开关管和电源管理芯片，并合理设计电路拓扑以减小功率损耗。
此外，还需要注意综合考虑电路的稳定性、鲁棒性和可靠性。
在设计中，需要充分考虑各种参数的变化，以保证电路在不同工况下均能正常工作。
综上所述，基于BUCK变换电路的恒流源设计需要考虑电流和电压的控制、工作频率、效率、稳定性和可靠性等多方面因素。
设计时应综合考虑各种参数的变化，以满足不同应用的需求。
数控直流电流源(线性恒流源)
数控直流电流源摘要:本文设计了一种数控直流电流源的方案，给出了硬件组成和软件流程及源程序。
以STC89C52单片机为核心控制电路，利用12位D/A模块产生稳定的控制电压，12位A/D模块完成电流测量。
输出电流范围为20~2000mA，具有“+”“-”步进调整功能，步进为1mA，纹波电流小，LCD同时显示预置电流值和实测电流值，便于操作和进行误差分析。
关键词：STC89C52数控电流源Numerical Control DCCurrent SourceAbstract:This paper introduces a design scheme of numerical control DC current source ,and gives the hardware composition and software flow as well as the source program. UseSTC89C52MCU as the core control circuit. 12 D/A module generates A steady the control voltage and 12 A/D module completes current measurements.The current-output ranges 20 to 2000mA,with "+" and "-" steppingfor 1mA adjustment function and small ripple current. LCD could show presets current value and the measured resultat the same time,for easy operation and error analysis.Keywords:STC89C52 Numerical controlCurrent source1设计方案的选择1.1电路综合设计流程图1.1.1数控电流源电路设计流程图1.2总体设计方案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，控制模块（包括AD、DA转换）恒流源模块，键盘模块，显示模块。
高精度恒流源的设计与制作_米卫卫.pdf
电子测试Dec. 2012 2012 年12月第12 期ELECTRONIC TEST No.12高精度恒流源的设计与制作米卫卫，杨风，徐丽丽（中北大学信息与通信工程学院太原市030051）摘要：恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。
通过对恒流源的工作原理和设计方法进行研究，对现有的恒流源设计方案进行对比，设计出毫安级高精度可调恒流源。
电路由基准电压源、比较放大器、调整管、采样电阻等部分构成，具体的工作过程：通过采样电阻把输出电流转变成电压，反馈给比较放大器输入端，再与基准电压相比较，放大器把误差电压放大后去控制调整管的内阻对输出电流进行调整、维持输出电流恒定。
采用基本没有温度漂移的精密电阻作为采样电阻，功率达林顿管作为调整管，实现高精度的目的。
比较放大器的输入电压可调，从而实现恒流源的可调。
用高精度电流表对输出电流进行检测，实现对恒流源输出进行实时监测。
此次所设计的恒流源具有精度高、结构简单、工作稳定、操作方便、成本低廉等优点。
关键词：恒流源；高精度；可调中图分类号:TP277文献标识码: AHigh precision constant current sourcedesign and productionMi Weiwei，Yang Feng，Xu Lili（Northern University of China，College of Informational and Communicating Engineering，Taiyuan 030051）Abstract:Constant-current source in the metrology area in modern detection plays a very important role.Through the constant current source of working principle and design method of the existing study, constant current source design schemes are compared, design a precision adjustable constant-current source.Circuit voltage source, comparative by benchmark amp- lifier, adjust tubes, sampling resistor etc components, specific work process: the output by sampling resistance, electric flow into voltage feedback to the comparative amplifier input, compared with benchmark voltage again the voltage amplifier, amplifier to control the adjustment tube after adjustment for output current internal, maintain the output current constant. Using basic no temperature drift precision resistor as sampling resistance, power of linton tube as adjust tube, realize high precision purpose. Compare the amplifier's input voltage of adjustable, so as to realize the constant-current source is adjustable. Adopting high precision testing of output current ammeter is to realize constant-current source real-time monitoring output. The design has the constant-current source of high precision, simple structure, stable work, convenient operation, low cost, etc.Keywords:constant-current source；precision；adjustable652012.12Test Tools & Solution0 引言一定的个体差异。
ldo恒流源电路
ldo恒流源电路LDO恒流源电路是一种常见的直流电压稳压电路，它具有低噪声、高稳定性、低功耗等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
LDO恒流源电路的基本原理是利用反馈控制来保持输出电流的稳定。
该电路包括一个参考电压源、一个误差放大器、一个功率管和一个电感。
其中，参考电压源提供一个稳定的参考电压，误差放大器用于比较输出电压和参考电压之间的差异，功率管用于控制电流的输出，电感则用于储存能量和稳定输出电流。
LDO恒流源电路的设计要点包括以下几个方面：参考电压源的设计参考电压源是LDO恒流源电路的核心部分，它提供了一个稳定的参考电压，用于控制输出电流的稳定。
常用的参考电压源有齐纳二极管、带隙基准电压源等。
误差放大器的设计误差放大器用于比较输出电压和参考电压之间的差异，并将该差异转化为电流信号，用于控制功率管的导通程度。
误差放大器的设计需要考虑到增益、带宽、共模抑制比等因素。
功率管的设计功率管用于控制输出电流的大小，需要根据负载的需求进行选择。
功率管的种类包括MOSFET、BJT等，需要根据具体情况进行选择。
电感的设计电感用于储存能量和稳定输出电流。
电感的大小需要根据输出电流的大小、负载的特性等因素进行选择。
反馈环路的设计反馈环路用于稳定输出电流，需要考虑到环路稳定性、响应速度等因素。
反馈环路的设计需要考虑到误差放大器、功率管、电感等因素。
LDO恒流源电路是一种常见的直流电压稳压电路，具有低噪声、高稳定性、低功耗等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
设计LDO 恒流源电路需要考虑到参考电压源、误差放大器、功率管、电感等因素，并需要进行反馈环路的设计和调整。
数控直流恒流源
数控直流恒流源[2005年电子大赛二等奖]文章来源：凌阳科技教育推广中心作者：浙江大学陈智德徐进陶晶发布时间：2006-6-28 17:56:34摘要：本设计采用凌阳十六位单片机SPCE061A作为直流恒流源的控制、显示和输出电流检测核心，实现了-2A到2A数控可调直流恒流源。
系统的显示部分采用128×64点阵式液晶显示屏实时显示设定电流值和实测电流值；输出电流控制采用SPCE061A单片机的D/A口输出模拟量；电流测量采用基本没有温度漂移的康锰铜电阻丝作为精密取样电阻，利用SPCE061A的A/D输入口进行电流检测和监控。
硬件电路恒流部分的控制端采用多个精密运算放大器OP07接成闭环反馈控制形式，受控部分采用达林顿管进行扩流、精确输出设定电流。
电源部分采用大功率变压器供电，多级电容滤除纹波干扰；电源输出采用三端稳压芯片进行稳压，并且利用大功率达林顿管进行扩流以满足后级功率需求。
关键字：SPCE061A 恒流源一、方案论证如题目要求，系统主要由控制器模块、电源模块、电流源模块、负载模块及键盘显示模块构成，下面分别论证这几个模块的选择。
1、控制模块的选择方案方案一：采用AT89C51单片机进行控制。
本设计需要使用的软件资源比较简单，只需要完成数控部分、键盘输入以及显示输出功能。
采用AT89C51进行控制比较简单，但是51单片机资源有限，控制输入输出，需要外接8279之类的芯片进行I/O扩展。
方案二：采用SPCE061A单片机进行控制。
SPCE061A凌阳单片机具有强大功能的16位微控制器，它内部集成7路10位ADC和2通道10位DAC，可以直接用于电流测量时的数据采集，以及数字控制输出；I/O口资源丰富，可以直接完成对键盘输入和显示输出的控制；存储空间大，能配合LCD液晶显示的字模数据存储。
采用SPCE061A单片机，能将相当一部分外围器件结合到一起，使用方便，抗干扰性能提高。
鉴于上面分析，本设计采用方案二。
精密直流恒流源开发
ｓ ｉ ｆｅ ｐ ｒ ｎｓｓｏ ｈ ｔ ｈ ｉ ｕｔ ｓｓｍｐｅ ｏ ｖ ｎｅ ｔ ｏｂ ｄｕ ｔｄａ ｄｈ ｓｈｇ ｃｕ ａｙｏ ｏ ｔｏ ｇ ｏ ｔｂｌ ｕｔ ｏ ｘ ｅｉ ｔ ｈ ｗ ｔａ ｅｃｒ ｉｉ ｉ ｌ ，ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｅａｊ ｓｅ ｎ ａ ｉｈ ａｃ ｒｃ ｆ ｎｒｌ，ｏ ｄｓａ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｃ ｔ ｃ —
现恒 流值 的设 置 ， 且 能实现 恒 流值 动态 调节 ， 而 调节 步距 值可 自由选 择 ， 小 步 距 为 ０ ０ Ａ。 电 流 闭 最 ． １ｍ 环反 馈控 制 系统 由全 硬 件 模 拟 电 路 组 成 ， 电 路 采 主
组 合输 出信 号做 为 电流 环给 定值 ， 小给 定值 可 达 ０ ０ Ａ。 实验 结 果表 明 ， 电路 简单 ， 整 方 最 ． ｌｍ 该 调
便 ， 制精 度 高 ， 定性 能好 ， 波 系数 小 ， 有广 泛 的应 用前 景 。 控 稳 纹 具 关键词 ： 闭环反 馈 ； 恒流 源 ； Ｉ Ｐ 调节 ； 字 电位 器 数 中 图分 类 号 ：Ｎ ６ Ｔ ８ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ — ５ １２０ ）５ ０５ — ４ １ １ ４ ５（０６０ — ０９ ０ ０
０ 前
言
１ 系 统 设 计 与 实 现
１ １ 系统 硬 件 总 体 设 计 方 案 ．
精 密 直流恒 流 源不仅 是 电子 产品 开发 过程 的必
备 仪器 ， 且被 广泛 应用 于家 用 电器 、 而 计算 机 、 电信 、
仪器仪 表 、 工业 控 制 等 领 域 。笔 者 长 期 从 事 电 子产 品的 开发工 作 ， 结合 工作 实 际开发 Ｓ — Ｋ ｌ型精 密 数控 直流恒 流 源 。本产 品 由单片 机构 成 的数控 单元 与 电 流闭 环反馈 控 制系 统 组 成 ， 控 单 元 不 但 能方 便 实 数
超高稳定度大直流恒流源的设计
超高稳定度大直流恒流源的设计占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【摘要】研制的超高稳定度大直流恒流源在国防、计量、精密测量等领域都有着重要的应用价值.该直流恒流源主要采用直流电流比较仪作为反馈采样元件,使用"极低负载效应分布式电阻"作为恒流源的输出信号采样电阻,可降低电阻功耗,温漂减小,噪声有抵消效应,使恒流源的稳定性提高了一个数量级;采用功率管并联,实现大直流输出.测试结果表明:该恒流源稳定性优于0.001%(1 min),最大输出电流达400 A,是一款性能优异的超高稳定度的大直流恒流源.%Development of ultrahigh-stability big DC constant current source has important application value in the field of national defense industry,metrology,precision measurement and so on.The design of DC constant current source,DC current comparator was adopted as a sampling element and the Distributed Low Load Coefficient Precision Resistor was used as a constant current source feedback and the output signal of the sampling resistor,so the overall stability of the constant current sources was improved.And the power tube in parallel realized DC constant current source of big currentoutput,thereby the system reliability was also improved.The performance of the designed constant current source is tested,and the results indicate that the source could generate a ultrahigh-stability current.The stability of the output current is excel to 0.001%(min),the maximal output current is 400 A and it''s an excellent ultrahigh-stability big DC constant current source.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2017(040)003【总页数】5页(P607-611)【关键词】恒流源;超高稳定;极低负载效应;大电流;直流电流比较仪【作者】占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【作者单位】西南林业大学机械与交通学院,昆明 650224;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228【正文语种】中文【中图分类】TM9恒流源以输入交流电压控制输出稳定的电流达到稳流流目的,实际应用中通过采样输出电压信号,通过闭环反馈与基准直流电压信号通过比较控制放大器进行比较放大调节输出高稳定的电流。
高精度宽范围程控直流恒流源的设计与实现
３ １ 减 小 调 整 管 功 耗 的方 法 ． 如 何 降低 调 整
管 的功耗 ， 是 恒 流 源设 计 必 须考 虑 的重要 因素 ．
根据输 出功率 的计算公式 Ｐ 。 ＝ ／ Ｒ 。 ＝ 启 Ｒ 。 可知 ， 降 低 调 整 管 功耗 的 途 径 有 ３ 种： ① 采 用 多
第２ ７ 卷 第４ 期
２ ０ １ ３ 年０ ８月
空 军 预 警 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｉ ｒ Ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ Ｅａ ｒ ｌ ｙ Ｗａ ｍｉ ｎ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍ
、 ， ０ １ ． ２ ７ Ｎｏ． ４ Ａｕ ｇ． ２ ０１ ３
摘
要： 针 对 串联 负反馈 恒 流 源 功耗 大、 效 率低 的 问题 ， 详 细分 析 了影 响 恒 流源 输 出 电流精 度 的 各种 因素 ， 提
出 了一 种 基 于 功 率调 整 管 漏 源 电压 随输 出 电流 自动 改 变原 理 的 以 Ａ Ｄ ｕ Ｃ ８ ４ １ 单 片 机 为控 制 核 心 的 恒 流 源控 制 方
是 影 响恒 流 源 输 出 电流 精 度 的 主要 因素 ； 其 他 则
是 次 要 因素 ， 可 不考 虑 ．
２ ） 控 制 方 式 ． 串联 负 反 馈 直 流 恒 流 源 的 控
制 方 式 有 误 差 放 大 器 负 反 馈 和 Ｐ Ｉ 调 节 控 制
２ 种 ．前 者 虽 然 能 实 现 输 出 电流 的恒 定 ， 但输 出 电流 稳定 性 和 负 载动 态 性 能差 ； 后 者 则 电 流稳 定 性 和负 载 动 态 性 能 均 较 好 ． Ｐ Ｉ 调 节 控 制 又 分 为 模拟 Ｐ Ｉ 调节控 制和数字 Ｐ Ｉ 调节 控制 ， 两 者 的 恒 流 控 制原 理 一 致 ， 都 是 将 给 定 电流 值 与 输 出 电流 反 馈 值 比较 ， 电流 差 值 经 过 Ｐ Ｉ 运 算 后 控 制 调 整 管 栅 源之 间 的 电压 ， 从 而 改 变调 整 管 漏 源 问 的输 出 电流 ， 最 终 实 现输 出反 馈 电 流与 给 定 电 流 的无
恒流源
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。
因此，如果直流电源不仅具有良好的输出质量而且还具有多功能以及一定的智能化，以精确的微机控制取代不精确的人为操作，在实验开始之前就对一些参数进行预设，这将会给各个领域中的实验研究带来不同程度的便捷与高效。
§1.1 恒流源的应用1.1.1 在计量领域中的应用电流表的校验宜用恒流源。
校验时，将待校的电流表与标准电流表串接于恒流源电路中，调节恒流源的输出电流大小至被校表的满度值和零度值，检查各电流表指示是否正确。
在广泛应用的DDZ系列自动化仪表中，为避免传输线阻抗对电压信号的影响，其现场传输信号均以恒流给定器提供的 0~10mA(适用于DDZ-II系列自动化仪表)或 4~20mA(适用于DDZ-III系列自动化仪表)直流电流作为统一的标准信号，便于对各种信号进行变换和运算，并使电气、数模之间的转换均能统一规定，有利于与气动仪表、数字仪表的配合使用。
在某些精密测量领域中，恒流源充当着不可替代的角色。
如给电桥供电、用电流电压法测电阻值等。
各种辉光放电光源：如光谱仪中的氢灯、氖灯，一旦被点燃，管内稀薄气体讯速电离。
由于离化过程的不稳定性并恒有增加的倾向，放电管中的电流将随之上升。
因此，在灯管上加以恒定电压时，它是不稳定的，其电流值可能增大到使灯管损坏。
为了稳定放电电流，从而稳定灯管的工作状态，最好采用恒流源供电。
各种标准灯(如光强度标准灯等)的冷态电阻接近于零，在使用时为防止电流冲击，一般通过调压器或限流电阻逐步加大电流至额定值，既不方便，又不安全。
基于MSP430单片机的数控直流电流源的设计
基于MSP430单片机的数控直流电流源的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, finallyuse Chinese LCD display output. One of the American TI company microcontroller choose MSP430F2274 as control core, using the closed-loop control principle, plus feedback 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。
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。
高精度数控恒流源的设计与实现
高精度数控恒流源的设计与实现宋林桂【摘要】为了满足可调温无纺布热切割机对恒流源的需求,文章阐述了一种基于单片机的高精度数控恒流源的设计和实现方法.该电源以电流串联负反馈式压控恒流源电路为基础,以AT89S52单片机为控制核实现数字化控制.为实现高精度要求,在数控部分中,要采用12位高精度数字模拟转换器(Digital Analog Converter,DAC)芯片TLV5616控制压控恒流源的输出电流,并利用16位高精度模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)芯片ADS1115测量输出电流.文章采用矩阵键盘设定电流输出值,采用LCD12864液晶屏显示设定的电流和负载两端电压值.测试结果表明,本恒流源在20 ～2000mA输出电流时,输出电流与给定值误差小于5mA.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2016(000)018【总页数】3页(P59-60,76)【关键词】AT89S52;恒流源;ADS1115;TLV5616【作者】宋林桂【作者单位】苏州健雄职业技术学院电气工程学院,江苏太仓215411【正文语种】中文高精度恒流源是一种非常重要的特种电源，在现代科学研究和医疗、工业生产中得到了越来越广泛的应用。
传统的恒流源往往用电位器调节输出电流，其精度较差，且无法实现精确步进。
目前，恒流源已朝着数字化方向发展，多采用模数和数模转换器实现数字化控制，具有高精度、高稳定性等特点［1］。
该系统主要由电源模块、恒流源电路模块、负载模块、单片机最小系统模块、键盘显示模块、ADC电路模块和DAC电路模块、LCD12864液晶显示电路以及4×4矩阵键盘电路构成，系统结构如图1所示。
2.1 电源电路系统中使用到集成运算放大器，集成运算放大器供电使用正负电源。
如图2所示，为了减少系统输出的纹波系数，系统选用±12V变压器把市电降成低压，变压器变压后经过整流滤波得到正直流电源DC+和负直流电源DC-，正电源DC+和负电源DC-为集成运算放大器提供正负电源。
恒流源的设计和测试
恒流源的设计和测试一、引言在电子工程领域中，电路设计是一个非常重要的环节，恒流源是其中不可或缺的一个器件。
恒流源在电子设备中的作用是作为电路中恒定的电流源，并且具有很好的稳压性能，能够自适应地调节电流输出，同时可靠性高，能够适应各种复杂的工作环境。
本文将以恒流源的设计和测试为主题，详细介绍如何设计和测试恒流源的相关知识和技巧。
二、恒流源的基本原理恒流源是一种基础的电路元件，它可以通过电路实现恒定的电流输出。
恒流源的工作原理是通过使用射极失调的晶体管来实现对电路中电流的控制，从而保持电路中的电流恒定不变。
恒流源主要有以下几个基本特征：1.电流恒定：恒流源的电流恒定不变，无论电路中的环境变化。
2.稳压性能好：恒流源具有很好的稳压性能，能够自适应地调节电流输出，从而保持电路的稳定性。
3.可靠性高：恒流源具有很高的可靠性，能够适应各种复杂的工作环境，并且长期稳定工作。
三、恒流源的设计参数在设计恒流源的过程中，需要根据实际需要确定设计参数。
根据不同的电路需要，恒流源的设计参数可能会有所不同。
通常的设计参数包括以下几个方面：1.基本电路参数：例如工作电压、输入电流、输出电流等，这些参数是实现恒流源所必需的。
2.电源参数：如稳压器、开关电源等，这些参数是电路运行中所必需的。
3.晶体管参数：如射极失调电压、工作区域、饱和电压等，这些参数是实现恒流源的核心。
4.电容参数：如输入输出端的直流电容、等效串联电容等，这些参数会对电路的稳定性产生影响。
四、恒流源的设计过程在进行恒流源的设计时，需要遵循一定的设计过程，以确保设计出的电路符合实际需要，并能够稳定地工作。
恒流源的设计过程包括以下几个基本步骤：1.确定电路拓扑结构：根据实际需要确定电路的拓扑结构，如基本电路结构、反馈电路等。
2.计算电路参数：根据电路结构和需要确定电路中各个元件的参数和数值。
3.选择元器件：根据计算得出的元件参数，选择合适的元器件，考虑到元器件的质量和可靠性等因素。
基于单片机的数控直流恒流源的设计
基于单片机的数控直流恒流源的设计摘要恒流源,是一种能够向负载提供恒定电流的电源。
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。
它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作为其有源负载,以提高放大倍数。
并且在差动放大电路、脉冲产生电路中得到了广泛应用。
本系统以恒流源为核心，AT89S52单片机为主控制器，通过键盘来设置恒流源的输出电流，并由液晶显示LCD( ZLG7289)显示出实际输出电流值和电流设定值。
本系统由单片机控制输出数字信号，经过D/A转换器（MAX532）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。
在通过键盘设定好需要输出电流值后，单片机对设定值按照一定的算法进行处理。
经D/A输出电压控制恒流源电路输出相应的电流值。
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/电压转变后，通过A/D转换芯片AD7715，实时把模拟量转化为数据量，再经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的压控电流源,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。
实际测试结果表明，本系统与传统稳压电流源相比，具有操作方便、输出电流稳定度高的特点。
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：恒流源；单片机；PID控制算法The Design of DC Constant-Current Source NumericalControl Based on SCMABSTRACTThe 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.In this system the constant current source is center and AT89S52 version single chip microcomputer (SCM) is main controller, output current of DC power can be set by a keyboard .while the real output current and the set value can be displayed by LCD( ZLG7289). In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC (MAX532), 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. Using the keyboard to set the needed output current value, The SCM based on some specific algorithm to deal the certain settings for processing. Corresponding voltage output by the DAC output voltage-controlled current source circuit. On the other hand, The constant current source can be monitored 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 (AD7715) finally 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. This paper adopt incremental PID control algorithm in software design，namely the output of digital controller is just the increment of controlled variable. The test results have showed that this system, compared with the traditional regulated current source, has easy to operate and features high output current stability.This system armed comprehensive functionalities in the following aspects power suit, high credibility, simple circuit design. It can be used flexibly in the domain which in a demand of high-stable constant-current source with small power.Keywords:Constant-current source；SCM ；PID control arithmetic目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1本系统设计的内容和意义 (2)1.2设计研究现状和发展趋势 (2)1.2.1 研究现状 (2)1.2.2 发展趋势 (2)1.3本系统功能介绍 (3)第2章系统的总体设计 (4)2.1 方案比较 (4)2.2系统方案研究 (5)2.2.2 恒流源模块的设计 (5)2.2.2 单片机的主控制系统的设计 (5)2.3 系统总体设计与介绍 (5)2.3.1 单片机 (6)2.3.2 恒流源 (6)2.3.3 键盘 (6)2.3.4 显示 (6)2.3.5 A/D模数转换 (6)2.3.6 D/A数模转化 (7)第3章系统的硬件设计 (8)3.1 单片机功能介绍 (8)3.1.1 复位及时钟电路 (8)3.2恒流源模块的选择与设计 (9)3.2.1 恒流源介绍 (9)3.2.2 恒流源的选择 (11)3.3 键盘设计 (12)3.4显示器设计 (13)3.5 A/D模数转化的设计 (13)3.5.1 AD7715简介 (13)3.5.2 硬件电路设计 (17)3.6.D/A 模块设计 (17)3.6.1 MAX532简介 (17)3.6.2 硬件电路设计 (19)第4章系统的软件设计 (20)4.1 控制算法 (20)4.2 软件流程图 (21)4.2.1 主程序流程图 (21)4.2.2 显示中断子程序 (22)结论与展望 (24)致谢 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。
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SPCE061A单片机控制的直流恒流源的设计
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第三章 硬件组成设计 6
7
3.3 整流滤波稳压电路 9
3.4 复位电路 10
3.5 数码管显示电路 10
3.6 D/A转换模块 11
3.7 MOS管放大电路 13
3.8 时钟电路 14
第四章 软件设计 16
4.1 主程序设计 16
4.2 中断设计 16
第五章 制作过程与测试 18
5.1 恒流源的制作过程 18
5.2 电路测试 19
第六章 总结与展望 22
参考文献 23
附录 24
致谢 30
第一章 引言
1.1 课题背景与来源
科学技术不断的进步，人们对电子产品的要求越来越高，例如：从“大哥大”到现在的“智能手机”就是电子技术的进步，手机的芯片体积不断的减小，这样才能满足顾客的需求。从80年代开始到20世纪末，直流恒流源正在面临着新的挑战。在90年代中期左右，恒流源生产管理技术就已经被半导体生产商开发，这种方法在当时很流行，但是随着电源行业的飞速发展，电流源又分了很多种，像交流恒流源、直流恒流源等技术。交流源和直流源两者相比，直流源是比较受欢迎的一种[1]。恒流源的电流越大，它用的范围就越广泛。恒流源的工作领域是非常广泛的[2]，例如：稳定电磁场、校正电流表、超导、半导体和传感器等领域的应用。
关键词： STC89C51； 稳压管； 1A直流恒流源； D/A转换TLC1565
Design of DC Constant Current Source
Abstract
Constant current source has nearly 50 years of development history. With the development of industrial technology, the constant current source of the increasingly high demand, the most typical is the battery application and management, must be used to charge its constant current source, the current flow into the battery charging. However, in recent years, due to super capacitors, semiconductor cooling films such as the development of the glorious load, and the development of LED laser diodes and other index load, increasing the application of constant current source of demand, newareas of development are constantly increasing the constant The need for a flowsource.
1.2课题的意义
负载提供恒定电流的电源装置是恒流源，当外界电网电源产生波动以及阻抗特性发生变化时，恒流源还能保持输出电流恒定。恒流源电路的特点是：一是输出电流恒定；二是温度稳定性好。所以恒流源可以为各种放大或者缩小电路提供偏流以稳固其静态工作点，又可以作为其有源负载，以提高放大倍数。而且有差动运算放大电路，脉动产生电路中得到运用[2]。该项设计具备的特点是：1.设计简单；2.控制灵活；3.调节方便；4.携带方便；5.成本低等优势；6.具有较强的实用性。
摘要
电源在我们生活中起到关键的作用，交流电压源和直流电压源在生活中常见。另一方面，直流恒流源也是我们常用到的电源。电源检测技术的巨大变化是跟随电子技术和计算机技术的发展。因为生活中的各个领域都在大量的使用各种各样的恒流源，因此，人们要求恒流源的电子负载也越来越高。20世纪50年代早期，恒流源在世界上出现。本设计主要是设计直流恒流源。
In this paper, we design the DC constant current source based on single chip microcomputer. The DC constant current source is based on STC89C51 as the main control core and digital tube display. At the same time, TLC5615 is used to realize D / A conversion, outputting analog control voltage, adopting high gain, Frequency compensation of the operational amplifier LM358 and regulator 7815 and 7812 form a negative feedback current, so the output current as a DC constant current source. Sothat the system output of 1A DC constant current source.
Key words: STC89C51; Zener diode; 1A DC current source; D / A conversion TLC1565
目录
第一章 引言 1
1.1 课题背景与来源 1
1.2课题的意义 1
1.3 设计要求 1
第二章 系统总体方案设计 2
2.1 总体方案的设计 2
本设计以单片机STC89C51为基础的直流恒流源，当连接负载时，电流的输出都是恒定不变的，电流的输出为1A的电流。该设计是STC89C51为主控芯片，输出模拟控制电压是通过TLC5615中的D/A转换，然后经过运算放大器OPA2107与MOS管IRF9Z24N构成恒流源，完成这一系列的运作后，就可以完成单片机对输出恒定电流的实时控制。运算放大器OPA2107的电压是通过整流桥KBP307分压。从而输出的电流准确度较高，采用四位一体阳极数码管显示。该设计简单，成本低，实用性强。