数控直流电流源报告(硬件部分)
数控直流电流源设计报告
数控直流电流源作品功能简介：在电子作品的设计、应用或测试中，一个稳定、精度高的电源尤为重要，为直流电源的应用更是广泛。
本作品就是为其它设计的应用或测试提供一个稳定性高、精度高的直流电流源。
本组的作品的设计方向就是稳定性高、精度高、纹波小、驱动能力强。
本作品有两个个主要功能：功能一：输出20到2000mA的稳定电流，并且步进值可调（1mA、5mA、10mA、100mA）。
功能二：可实时测试并显示负载上的电流值。
功能三：有相应的提示功能。
（一） 方案论证与比较从控制论的角度来看，某一系统要达到较高的控制精度，必须采用闭环控制。
闭环的电流控制系统可以由如下的原理框图来表示：由上述原理框图可以知道，数控直流电流源的设计主要考虑三个方面的问题：电流控制器设计、功率放大电路设计和电流检测方法。
此外，从电子系统设计的角度，还需考虑系统电源的设计。
1．电流控制器设计电流控制可以有多种方案，如基于PWM 技术的开关电源方案、基于模拟器件的模拟反馈压控方案、以及基于微控制器的数字反馈数控方案。
方案一：基于PWM 技术的开关电源方案。
通过PWM 技术来调节开关电源的电压输出，控制PWM 信号的调制脉宽就可以控制输出电压，从而达到控制输出电流的目的。
该方案适合要求高功率输出的交流系统，同时电源效率上具有很大的优势，但是开关电源必然引入纹波噪声，在高精度要求的直流系统中，对滤波电路的要求非常高,难以实现。
题目对电流精度及纹波要求很高，该方案难以胜任。
方案二：基于模拟器件的模拟反馈压控方案。
该方案采用三极管或集成运放，组成电流串联负反馈电路，三级管或运放工作在深度负反馈状态下，具有良好的压控恒流特性。
典型的电路结构如图2所示。
图2中，Re 相当于取样电阻，输出R L 上的电流通过Re 在运放的输入端形成负反馈，由运放的虚短虚断，忽略三极管的基极电流，则可得到输出电流I L 的表达式：图2 模拟反馈压控方案典型电路I L =Vi / Re ⑴ 此方案实质上是由模拟器件作为了控制器，调节速度快，系统的跟随性好，即动态性能优越；但是，由于模拟器件固有的非线性特性，式⑴的精确度受到影响，电流控制稳态图1 闭环电流控制系统原理框图性能不够良好。
实习简易数控直流电源设计报告
2信息科学与技术学院电子综合设计报告项目名称：简易数控直流电源指导老师：组号： 3成员：简易数控直流电源摘要本课程设计主要使用集成555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器LM324、稳压管等器件，运用数模混合电路及可编程器件制作输出电压范围为0～9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。
本设计包括以下四部分：1 时钟部分：以555为核心组成，为CPLD部分的可逆计数器提供时钟脉冲。
2 电源部分：为设计中各个芯片等电路中各个部分提供电源。
3 CPLD部分：包括核心控制部分、BCD转二进制和BCD转7段译码显示三部分，分别实现“＋”、“－”、“置数”控制，0~99的二进制输出，译码显示功能（针对共阴极数码管）。
4 D/A转换及扩流部分：将数字信号转换为模拟信号，然后经过扩流电路实现所需要的电压及电流的输出（输出电压范围0～9.9V,步进0.1V，电流500mA）。
一、方案设计1．设计要求（1）基本要求1）输出电流：500mA。
2）输出：0～9.9V，步进0.1V，纹波电压<10mV。
3）数字显示电压值。
4）由“+”、“-”键控制输出电压增减。
5）自制直流文稳压电源。
（2）提高部分1）输出电流1A。
2）纹波电压<10mA。
4）可预置电压值。
5）显示值和输出可快速连续增减。
3）禁止0.0→9.9和9.9→0.0跳变。
2. 设计思路根据设计要求及方案图所显示的结构及功能，此次设计我们主要使用555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器、简易变压器、稳压器等器件，运用数模混合电路制作输出电压范围为0～9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。
下图所示为本设计总体方案的结构框图：BCD---7段译码器二进制--BCD转换供电数码管时钟本次设计中我们将总体方案分以下几个部分分别实现：1 电源部分电源部分的主要功能是为设计中运放、EPM570，DAC0832、555以及电路中某些部分提供电源。
简易数控直流源-制作报告.doc
简易数控直流源设计制作报告郑冰环 0805070134 赵晨 0805070116 陈兵 0805070127指导老师：干开峰张为堂摘要：本课题设计在稳压直流电源的基础上，通过AT89S52单片机作为主控制器对稳压直流源进行简单易操作的数字控制。
设计通过键盘输入进行电压预置，经由单片机处理输出数字信号，通过DAC0832 D/A转换器将数字量转变成模拟量，再经过功率输出网络电路，对电流电压进行一定倍数放大成满足需求的电量输出。
最后通过三位半A/D转换器DH7107驱动一组数码管组成一只简易数字电压表对输出电压显示。
系统采用单片机作为控制器，具有速率高，功效高等优点。
关键字：单片机数控电流源 D/A转换一、设计思路1.1 题目理解与分析题目要求设计制作一个简易的数控直流电源系统，来实现输出电压范围0~9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV和输出电流大于等于500mA，要求输出电压值用数码管显示，由“+”“-”两键分别控制输出电压步进增减，自制输出±15V、+5V稳压直流电源。
发挥部分为可输出电压预置在0~9.9V之间的任意一个值，用自动扫描代替人工按键，实现输出电压步进0.1V变化，扩展输出电压种类，如三角波等。
1.2 简易数控直流源系统设计思路根据题目理解，系统分为控制部分和功能部分。
系统部分包括主控制器、D/A 转换和A/D转换；功能部分分为按键部分、显示部分和电流放大部分。
系统设计方案框图如下图1.2.1所示。
图1.2.1 简易数控直流电源设计方案图二、方案选择与论证2.1 主控制模块论证方案一：采用凌阳系列单片机作为主控制器凌阳单片机是基于SOC的新型的数/模混合的系统级芯片。
在一个芯片内集成了单片机数据采集或控制系统所需的模拟和数字外设及其它功能部件。
其系统芯片具有集成度高、数/模混合、功能全、低功耗、低电压和易于开发等特点。
另外，凌阳单片机还增加了适合于DSP的某些特殊指令；有些系列的单片机还嵌入了LCD控制/驱动和双音多频发生器功能。
数控恒流源设计报告参考模板
数控恒流源的设计摘要：本设计采用STC单片机STC12C5A60S2作为直流恒流源的控制、显示和输出电流检测核心，实现了0A到2A数控可调直流恒流源。
系统的显示部分采用数码管实时显示设定电流值和实测电流值；输出电流控制采用STC12C5A60S2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TLV2543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：STC12C5A60S2 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单片机内存只有2k，程序比较多时可能存储不够。
方案二：采用STC12C5A60S2单片机进行控制。
STC12C5A60S2单片机具有强大功能的16位微控制器，它内部集成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。
2、电流源模块的选择方案方案一：由晶体管构成镜像恒流源该电路的缺点之一在于电流的测量精度受到两个晶体管的匹配程度影响，其中涉及到比较复杂的工艺参数。
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。
简易数控直流电源设计的报告
简易数控直流电源数控直流电源是一种常见的电子仪器，广泛应用于电路，教学试验和科学研究等领域。
目前使用的可控直流电源大部分是点动的，利用分立器件，体积大，效率低，可靠性差，操作不方便，故障率高。
随着电子技术的发展，各种电子，电器设备对电源的性能要求提高，电源不断朝数字化，高效率，模块化和智能化发展。
以单片机系统为核心而设计的新一代——数控直流电源，它不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能优越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对数据进行各种计算，从而可排除和减少模拟电路引起的误差，输出电压和限定电流采用数输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。
关键词：数控直流电源单片机ABSTRACTNumerical control dc power is a common electronic instrument, is widely used in the circuit, the teaching experiment and scientific research, etc. Current use of controlled most of the dc power supply is the point start, the use of the device division, big volume, low efficiency, poor reliability, operation convenience, not high failure. With the development of electronic technology, various kinds of electronic, electrical equipment to improve the performance requirements of power, the power supply, high efficiency, the constant digital modular and intelligent development. Based on the single chip computer system as the core and the design of a new generation of numerical control dc power, it-not only circuit is simple, compact structure, the price is low, superior performance, and because the single-chip microcomputer with the calculation and control ability, use it for data, so as to eliminate all kinds of calculation and reduce the error caused by the analog circuit, output voltage and current limit the number of the keyboard input way, the power supply appearance, convenient in operation, has higher application value.Key words：Numerical control dc power Single-chip microcomputer第一章设计任务与要求 (1)1.1 基本功能 (1)1.2扩展与创新 (1)第二章系统方案 (2)2.1直流稳压电源 (2)2.2 总设计方案 (2)第三章系统硬件设计 (5)3.1 数控部分 (5)3.2 稳压输入部分 (7)第四章软件设计 (9)4.1 软件设计流程图 (9)第五章测试结果及结果分析 (11)5.1 系统功能测试 (11)5.2 系统指标测试 (11)5.3 系统误差分析 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附录 (15)第一章设计任务与要求1.1基本功能（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
数控直流电流源设计与总结报告
数控直流电流源设计与总结报告摘要：本系统以直流电流源为核心，MSP430F149单片机为控制系统，输出数字信号，经过D/A转换器（TLV5638）输出模拟量，将实际值输出到单片机，由单片机进行比较调整，控制电流输出。
通过键盘来设置直流电源的输出电流，设置步进等级可为1mA，并可由1602液晶显示实际输出电流值和电流设定值。
由于使用了电流采样反馈调整控制技术，输出电流误差范围±5mA，输出电流可在20mA～2000mA范围内任意设定。
实际测试结果表明，本系统输出电流稳定，不随负载和环境温度变化，并具有很高的精度，因而可实际应用于需要高稳定度小功率恒流源的领域。
关键词：恒流源MSP430F149 OP07 IRF540NAbstract: This system to direct current source as the core, MSP430F149 microcontroller as control system, digital signal output, through D/A converter (TLV5638) output analog, through the keyboard to set the dc power output current step level, set up to 1 mA, and can be made of 1602 LCD tube show the actual output current value and current value. The actual test results show that the system output current stability, not with the load and environmental temperature change, and has a high precision, and can be used in need high stability small power constant current source fields. By sampling will the actual value to the output of microcomputer chip, comparison, adjust the control current output. Using the current feedback control technology, adjust the sampling error of plus or minus 5 output current range, the output current mA in 20 mA ~ 2000 mA range set arbitrary, the system has good reliability, the advantages of high precision.Keyword: CCONSTANT CURRENT SOURCE；MSP430F149；OP07 ；IRF540N目录1方案设计与论证 (3)1.1 整体设计要求 (3)1.2 控制部分方案比较和选择 (3)1.3 恒流源模块方案比较和选择 (3)2 系统设计 (6)2.1 总体设计 (6)2.2 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)2.2.1 数据采集处理模块 (6)2.2.2 恒流源模块 (7)2.2.3 数模DAC模块 (8)2.3 特殊器件的介绍； (9)3 软件设计 (9)3.1 设计思路 (9)3.2 软件流程图 (10)4 系统测试 (11)4.1 测试方法 (11)4.2 测试结果 (11)4.3 结果分析 (14)5 结论 (14)参考文献 (15)附录： (15)附1：元器件明细表： (15)附2：仪器设备清单 (15)附3：电路图图纸 (16)附4：程序清单 (17)1方案设计与论证1.1 整体设计要求根据要求恒流源系统由如下几部分组成（如图1所示）：图1 要求系统设计框图1.2 控制部分方案比较和选择对于控制电路部分有以下三种方案来实现：方案1：采用中小规模集成电路构成的控制电路。
数控直流电源设计报告
电子设计大赛训练项目设计报告题目数控直流稳压电源姓名学院物理与电子信息学院专业电子信息科学类教师及职称2013年7月23日星期二数控直流稳压电源的设计一．任务与要求根据实验室现有的元器件设计出有一定输出电压范围和功能的数控直流电源，作为后续实训项目的通用电源。
1、基本要求：①用变压器输出的两组17.5V交流绕组，设计三组稳压电源，其中两组3V-15V可调，另一组固定输出＋５Ｖ②各组输出电流最大：750 mA；③各组效率大于75%，在500mA输出条件下测量，应在ＤＣ／ＤＣ输入端预留电流测量端；④为实现程序控制，预留MCU控制接口。
2．发挥部分①设置过流保护，保护定值为1.2A；②用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化；③扩展输出电压种类（比如三角波、梯形波等）；④可实现双电源同步调节或分别调节。
二、方案的设计本文主要论述了一种基于51单片机为核心控制器的数控直流电源，该系统原理是以STC89C52 单片机为核心控制单元，以数字电位器x9318输出参考电压控制电压转换模块LM2596输出电压的大小，其中x9318又是通过光耦被单片机控制，这就使得怎个电路的电压控制变得极为方便，电压输出也极稳定，同时设计的该电路是一个+5V稳压输出和两个3V—15V可调，但是若连接可调一组的地端到另一组的的非地端（他们的地端不能连在一起，不是同一个地），则可将该电路改为3V—15V和-3V—-15V，所以该电路使用就变得更加灵活。
该电路可以通过手动调节来改变输出电压，即此手动调节电路与数控电路是并联关系，只需改变接入接口即可选择调节电压的方式。
同时选择的芯片及其特点a、单片机STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
数控直流源报告书
《课程设计》任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 数控直流电流源初始条件： 1.《单片机》基本理论知识2.《数字电路》基本理论知识3.《模拟电路》基本理论知识4.Proteus、Keil编程基础知识5.装有Proteus、Keil的PC机要求完成的主要任务: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。
要求: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；指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录《课程设计》任务书 (1)摘要 (3)Abstract (4)第一章概述 (5)1.1 设计要求 (5)1.2 理论分析 (5)1.3 系统介绍 (6)第二章硬件设计 (6)2.1 恒流源模块 (6)2.2 单片机模块 (7)2.2.1 AT89C52芯片介绍 (7)2.2.2 AT89C52 硬件电路设计 (9)2.3 键盘模块 (10)2.3.1 MM74C922 (10)2.3.2 键盘电路 (11)2.4 显示模块 (11)2.4.1 1602LCD显示 (11)2.4.2 LCD显示硬件电路 (12)2.5 A/D模块 (12)2.5.1 芯片MAX1241 (12)2.5.2 A/D模块电路 (13)2.6 D/A模块 (13)2.7 存储模块 (14)2.7.1 芯片24C02C (14)2.7.2 存储模块电路 (15)2.8稳压电源模块 (15)第三章软件设计 (16)3.1 编程语言描述 (16)3.2 系统软件的功能模块 (17)3.2.1 主程序设计 (17)3.2.2 中断程序设计 (17)第四章软件仿真及硬件调试 (21)4.1 软件仿真 (21)4.2 硬件调试 (22)4.2.1 单片机最小系统调试 (22)4.2.2 键盘及液晶显示调试 (22)4.2.3 数模转换与功放电路调试 (22)4.2.4 模数转换电路调试 (22)4.2.5 存储器电路调试 (23)第五章设计总结 (24)参考文献 (24)附录A (26)附录B (27)摘要本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换器AD5320输出模拟量，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。
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。
数控直流电流源设计报告
数控直流电流源一、设计任务和技术要求1. 设计一个数控直流电流源。
2. 输出电流0～99mA，手动步进1mA增、减可调，误差不大于0.01mA。
3. 具有输出电流大小的数码显示。
4. 负载供电电压+12V，负载等效阻值100Ω。
5. 电路应具有对负载驱动电流较好的线性控制特性。
6. 设计电路工作的直流供电电源电路。
二、系统原理概述本设计要求设计出一个数控的直流电源，并且输出电流为0～99mA ，可以手动控制增减。
在此采用数模转换的原理，只要产生与0～99mA 电流相对应的数字量（我们取数字量为0～99），再使用D/A转换器转换为模拟电压量，最后再用V/I 转换器将电压量转换为与电压量相对应的电流量即可。
为控制输出电流手动步进为1mA 增、减可调，我们只要保证数字量（0～99）——电压量（0～9.9V）——电流量（0～99mA）相对应，通过控制数字量手动增减步进为 1 可调即可。
综上，整个系统的原理框图如图一所示：图一系统原理框图三、方案论证1. 直流稳压电源电路单元小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤 波电路和稳压电路四 个部分组成。
如图二所示：图二 稳压电源组成示意图方案一： 输出可调的开关电 源开关电源的功能元件工作在开关状态，因 而效率高，输 出功率大；且 容 易实现短路保护与过流保护，但 是电路比较复杂，设计繁琐，在低输出电压 时开关频率低，纹波大，稳定度极差，因此在本设计中不适合此方案。
方案由固定式三端稳压器组成由固定式三端稳压器（7805、7812、7912）输出脚 V 0、输入脚 V i 和接地 脚 GND 组成，它 们的输入端接电 容可以进一步滤波，输出端接 电容可以改善 负载的瞬间影响，并且此电路也比较稳定，实现简单。
因此在此采用方案二，电路原理图如图三所示：2.手动增减数字量产生单元图三 固定三端式直流稳压电源电路方案一：74LS163为可预置的 4 位二进制同步加法计数器。
数控直流电流源的设计与实现
数控直流电源的设计与实现一、实验目的１．了解数控技术和电源技术。
２．熟悉微机原理及其接口技术。
３．运用微机系统实现一个数控直流电源。
二、实验内容与要求基于80x86实验箱平台设计并制作数控直流电源。
要求由键盘预置输入直流电压在0～＋9.9V之间的任意一个值，数控直流电源输出，且输出电压与给定值偏差不大于0.1V。
主要技术指标：（1）输出电压：范围0～＋9.9V，纹波不大于10mV，电压值由数码管显示；（2）具有“+”、“-”步进调整的功能，步进0.1V；（3）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）。
三、实验报告要求１．设计目的和内容２．总体设计３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）四、总体设计采用8086处理机构成该系统的核心——数控模块，与基本接口实验板相连，通过软件编译实现设计各种功能的实现，输出部分也不再采用传统的调整管方式，而是在D/A转换后，经过稳定的功率放大电路得到。
由于使用了微处理器，整个系统可编程实现，系统的灵活性大大增加。
系统设计框图如图1所示。
图1 方案三系统设计框图为实现数控直流电源的各项功能，系统分为三个组成部分：键盘/显示电路，数控模块，稳压输出电路。
下面介绍系统各部分的基本功能：（1）键盘/显示电路：该电路的显示部分又可分为电压预制值显示电路和电压实际输出值显示电路。
系统利用可编程并行接口8255单元电路构成实验板上4*4小键盘的接口和LED 数码管电路的接口，从而识别键码同时显示电压预置值；在得到实际输出值后，实验板上提供了模数转换ADC0809单元电路，转化成数字量后传递给LED数码管就可以显示实际输出值。
（2）数控模块：该部分主要由8086微处理器和数模转换DAC0832单元电路组成。
其中通过编写汇编语言程序控制8086微处理器快速完成各功能所需的复杂运算，然后数模转换电路DAC0832可将运算所得的数字量转换为模拟量。
数控直流稳压电源报告
数控直流稳压电源的设计与制作1、设计目的本设计以STC89C52单片机为核心，设计并制作直流电源。
其中，控制回路我们采用了电压、电流双重闭环反馈控制电路，达到电压、电流稳定输出同时，进行过流保护，使该系统更加的完善。
本系统输入交流电压范围：200-240V;输出电压可调范围:0-- +12V、输出电流可调范围：0—1A；过电流保护动作电流：1.1A。
2、功能要求（1）、通过“+”、“-”键步进调整输出电压的上升、电压的下降。
（2）、输出电压和电流值通过4为LED数码管显示，显示精度分别为0.1V和0.01A。
（3）、通过“F1”键视线电压/电流显示切换，开机默认显示电压，按“F1”键转换为显示电流，再按显示电压。
（4）、过流保护与报警功能。
一、系统组成及工作原理本系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分主要完成数字显示、输出信号的采集、数控电源的调节，A/D和D/A转换等电路组成，数控电源的系统图1-1所示。
软件主要完成信号的扫描和处理、芯片的驱动和输出控制、调节等功能。
我们通过调节“+、- ”两个按键从而达到控制输出电压的升降。
该系统采用了电压电流反馈控制双闭环控制电路，一方面可实现反馈稳定电压、电流的同时，进行过流保护；另一方面将输出电压、电流通过四位七段的数码管显示。
1、输出部分方案选择输出采集可以有以下方案供参考：方案一、采用运算放大器、可调三端（LM317）电路组成；方案二、采用运算放大器、三极管功率放大电路组成；方案三、采用调整管TIP122电路，滤波电路组成。
2、数控部分方案选择数控部分可以采用以下方案供参考：采用单片机、外围逻辑器件和D/A转换器实现，图1-1.数控系统图外围逻辑器件主要是用于对A/D，D/A等器件的读写控制和片选控制3、数字显示部分方案选择显示部分用四个七段的LED数码管，可以有以下方案供参考：方案一、（动态扫描显示）采用数码管显示。
七段译码由软件查表完成，段驱动可用2片74LS06等芯片，位驱动用1片MC1413等驱动芯片，显示位数较多端口资源少，硬件电路简单；蛋显示亮度较低，占用CPU时间多。
数控直流电流源 (2)
数控直流电流源 (2)摘要: 本设计由三个部分组成，键盘与显示，基于单片机的控制器，稳流电源。
以89C52为主控单元，以数模转换器DAC0832输出参考电压，以该参考电压控制电压转换模块LM350K的输出电压大小，设计实用，精度高。
A bstract: This design is consisted of three elements, The controller based on microintrollers89C52，Keyboard and display，Stable electric current source. The51 synthesized with HD7279，achieve the aim to control the output current.一.方案论证与比较1.电源部分（1）开关电源采用单极开关电源，由220V交流整流后，经开关电源稳压输出。
该方案的优点是电路的效率较高，可以达到70%37V时可以提供1.5A的电流，本产品要求的最大电流为2A，所以必须用两个LM317并联，但是由于并联后两个LM317工作电流负载不均衡，使电路稳定性降低。
鉴于以上原因，本设计采用了单片LM350K。
LM350K可以提供最大为5A电流，满足本设计要求，而且不存在两片芯片同时运行中所产生的不同步问题，故性能比较优良，且电路稳定性提高。
本主电路的原理是通过MCU控制D/A的输出电压大小，通过放大器放大，给电压模块作为最终输出的参考电压，真正的电压，电流还是由电压模块LM350K输出。
为了达到2A的输出电流，LM350K必须选用金属外壳封装，并且带稍大面积的散热片3.DAC0832 为了实现对输出电流的数字控制，该设计选用了DAC0832。
DAC0832是一款常用的数模有两种连接模式，一种是电压输出模式，另外一种是电流输出模式，为了设计的方便，选用电压输出模式，引脚Iout1和Iout2之间接一参考电压。
数控直流电流源
Hefei University2015年合肥学院电子设计竞赛项目报告项目名称：数控直流电流源作者姓名：班级：13级通信工程（2）班完成时间： 2015.3.16数控直流电流源摘要本设计采用闭环控制实现直流电流源，系统以AT89S51单片机为控制核心，可以连续设定200mA-1000mA的电流值，根据设定的电流值，通过12位D/A TLV5618输出控制电压，10位A/D TLC1549对输出电流进行反馈，按照PID控制算法和运放的电流串联负反馈特性，实现一种高精度、低纹波、带负载能力强的直流电流源。
该电流源可以通过键盘进行预置调整设计值，且输出值能通过LCD 显示。
经过ADC采样，完成输出电流显示功能，是理想的电流源解决方案。
关键词：精密电流源；单片机；高精度；数控一、引言 (1)二、系统整体设计 (1)三、恒流源的工作原理 (1)3.1.基本原理 (2)3.2原理框图 (2)四、方案论证与选择 (2)4.1数控部分 (2)4.2电源提供部分 (3)4.3基准电压输出部分 (3)五、系统的硬件设计与实现 (4)5.1电路设计及器件选择 (4)5.2取样电阻的选择 (4)5.3调整管的选择 (5)5.4误差电压放大器 (5)5.4.1误差放大器的选择 (5)5.4.2放大电路工作电压的选择 (5)5.5基准电压源 (5)5.6供电部分 (6)5.7键盘显示与电路 (7)5.8其他注意事项 (7)六、系统软件设计 (8)七、系统测试与误差分析 (9)7.1测试使用的仪器设备 (9)7.2测试结果 (9)7.3纹波测量 (10)7.4系统误差分析 (10)7.4.1误差原因 (10)7.4.2电路改进方法 (10)八、心得体会与总结 (11)九、参考文献 (11)附录： (12)附录1：显示模块电路原理图 (12)附录2：键盘模块电路图 (12)一、引言科学技术是第一生产力，科技进步与创新是推动社会进步和科技发展的决定性因素，科研与创新训练是培养创新意识、提高创新能力、培养创新型人才的有效途径。
数控直流电流源设计报告
数控直流电流源设计报告摘要本设计以直流稳压电源和稳流电源为核心，结合单片机最小系统实现对输出电流的控制。
首先采用了单片集成稳压芯片LM338K实现直流稳压，然后采用了分立元件实现稳流。
为实现对输出电流的精确控制，运用Atmel公司AT89C55WD、扩展了TI公司A/D转换芯片TLC2543、D/A 转换芯片TLC5617实现了对输出电流的设置和控制，输出电流的采样。
为实现对输出电流的控制：一方面，通过D/A 输出实现电流的预置，通过运算放大器控制晶体管2N3055的输出电流；另一方面，运用A/D转换器件TLC5617将输出电流的采样值送入单片机，与预置值进行比较，将误差值通过D/A转换芯片添加到调整电路，从而进一步降低了输出电流的纹波。
AbstractDC voltage regulator and DC current regulator is the key part of the design, its output current is controlled by single chip microprocessor .Firstly, single chip IC voltage regulator LM338K is used to generate stable voltage, and then desperate devices is used to generate stabilize current. For the accuracy control of output current, Atmel 忽略pany chip –At89C55WD .TI A/D converter chip TLC2543 and D/A converter chip TLC5617 are designed to set , control and sample the output current .To control the output current ,on theone hand , system sets output current by D/A converter and controls current of transistor 2N3055 by operational amplifier, on the other hand ,with the help of A/D converter TLC5617 ,system samples the output current and convert it into digital data, 忽略pares it with preset value, converts the error value into analogy and puts it on adjusting circuit, and decreases the ripple of the system output current.目录任务 (3)要求： (4)１、基本要求 (4)2、发挥部分 (4)系统设计 (5)一、总体方案设计与论证 (5)1、方案一 (5)2、方案二 (5)二、单元电路分析 (6)1、恒流源电路 (6)2、单片机系统 (10)三、理论分析与计算 (10)1、电压源设计 (10)2、电流源设计 (12)四、电路图及有关设计文件 (14)１、单片机最小系统原理图 (14)2、显示与键盘电路原理图及PCB图 (15)3、直流稳压电源电路图 (16)4、直流稳流电路图 (16)5、A/D与D/A部分原理图 (17)五、系统软件工作流程 (17)六、安装测试与仪器仪表 (20)１、测试仪器、设备清单 (20)2、安装与测试 (20)七、元器件清单 (21)八、总结与思考 (23)附录 (24)1、使用说明书 (24)2、参考文献 (24)3、数控直流电流源程序 (25)任务设计并制作数控直流电流源。
数控直流电源报告-
一、 摘要直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。
本作品是基于STM32F 来控制电压的输出，STM32F 输出数字量来控制DAC0832 输出一定的电压，在经过放大电压，放大电流，最终输出可调电压的直流电源。
二、 硬件设计(一)系统总设计框图:DAC0832STM32F按键+/-电压放大直流电源电流放大12位A D C电压衰减输出电压检测(二) 电源设计方案:为了满足DC-DC 要求，本作品采用正负15-24V 电压供电。
然后经过78XX 系列和79XX 系列的三端稳压器稳定一定的电压后，给各个模块电路提供所需的不同的直流电压电源。
本作品电源模块共稳压了+5V 输出，+12V 输出，-12V 输出。
例如：7805的电路稳压电路图(三) DAC0832基准电压设计方案:由于DAC0832的基准电压必须是一个准确的、稳定的一个固定值，本作品的基准电压为+5V 。
由于7805三端稳压器输出的电压并非绝对的+5V,故基准电压不能用电源+5V 输出提供。
所以我们采用了有TL431来稳压，提供+5V 基准电压。
其电路图为：(四)电压放大电路设计方案:DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片。
其输出端有Iout1和Iout2两个电流输出，Iout1是随输入数据DI0~DI7变化而变化的，而Iout2的值与Iout1之和为一常数。
本作品的放大电路，第一级运放是让输出电压随数据输入呈线性变化，经理论性测量，输入数据每增加1，第一级运放电压增加约0.02V，为满足作品要求，本作品每次输入的数据变化为2，即第一级运放每次电压增加约0.04V，再经过第二级运算放大器放大2.5倍，即可得到步进为0.1V的电压输出。
本作品的运算放大器采用双电源供电，确保运算放大器处于最佳的工作状态。
电压放大电路图：(五)电流放大电路方案：本作品放大电流采用7809和一个运算放大器构成的电压跟随，电流放大电路。
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这是模电书（P454）上给出的一个电压—电流转换电路，功率器件采 用功率集成运放OPA548T。当R1=R2=R3=R4时，流过负载端的电流 I=Uin/R0。图中R0必须采用大功率的电阻，且电阻随温度变化应该很小。 RL和Rs分别为负载电阻和康铜丝采样电阻。
这个电路结构很简单，但它的缺点就是电源 的效率较低，有一部分功耗消耗在电阻R0上，这 的效率较低，有一部分功耗消耗在电阻R0上，这 无形之中就增加了供电电源的负担，特别是在大 电流的时候，负载电路的功率几乎都由这1 电流的时候，负载电路的功率几乎都由这1片 OPA548T来提供，芯片发热很快，如果散热及相 OPA548T来提供，芯片发热很快，如果散热及相 应的措施没有处理好的话，芯片就无法正常工作， 导致负载电流波动较大。 由于OPA548T自身就有2mv的偏置电流，这 由于OPA548T自身就有2mv的偏置电流，这 也给提高电流源的精度带来了一些困难。 这个电路在20~200mA的范围内有较好的效 这个电路在20~200mA的范围内有较好的效 果，也即适用在小电流恒流源的场合，但是当电 流大了之后，就很难正常工作。
二、系统整体方案论证：
1、压控恒流源模块
电压控制的电流源模块，可采用的方案有以下三 种： ① 功率集成运放，如OPA501、OPA541、 功率集成运放，如OPA501、OPA541、 OPA548、 OPA549等； OPA548、 OPA549等； ②采用电流串联负反馈机理构成恒流源。
③运放＋晶体三极管构成的电流放大；
方案二：采用电流串联负反馈机理构成恒流 源。其原理图如下：
T2 !NPN R3 5 V1 15 T1 !NPN R1 300
IOP1 + R2 500m +
C1 10u
C2 100n C3 100n + VS1 1
V
VM1
该电路的结构较简单，且采用电流串联负反馈的 结构，反馈量uf=i0*R1，表明反馈量取自于输出电 结构，反馈量uf=i0*R1，表明反馈量取自于输出电 流，并将与输入电压us求差后放大。 流，并将与输入电压us求差后放大。 电路通过输入电压来控制获得稳定的输出电流。 并且可以通过选择功率三极管的型号来得到所要求的 输出电流。 图中三极管T1可以选择低电压大电流的小功率三 图中三极管T1可以选择低电压大电流的小功率三 极管S8050，三极管T2可以选择大电流的功率三极 极管S8050，三极管T2可以选择大电流的功率三极 管TIP142， TIP142，
数控直流电流源
--2005年全国电赛（F题） --2005年全国电赛（F
武汉纺织大学创新实验室
一、设计任务：
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。 200～240V，50Hz；输出直流电压≤10V。 其原理示意图如下所示。
显示器
键盘
控制器
电流源
负载
电源
1、基本要求
（1）输出电流范围：200mA～2000mA； ）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≤ 输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的 1％+10 mA； mA； （3）具有“+”、“-”步进调整功能，步进 ）具有“ ≤10mA； 10mA； （4）改变负载电阻，输出电压在10V以内变 ）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≤ 化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电 流值的1 流值的1％+10 mA； mA； （5）纹波电流≤2mA； ）纹波电流≤2mA；
2、发挥部分
（1）输出电流范围为20mA～2000mA， ）输出电流范围为20mA～2000mA， 步进1mA； 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 ，测量误差的绝对值≤测量值的0.1％ 个字； （3）改变负载电阻，输出电压在10V以内变 ）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≤ 化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电 流值的0.1％ 流值的0.1％+1 mA； mA； （4）纹波电流≤0.2mA； ）纹波电流≤0交流电经整流二极管变为直流电后，再采 用三端可调集成大功率稳压器并联的模式来提供稳 定的电压和较大的输出电流。这种方法的用电效率 较低，对变压器的容量较高，但是电路结构简单， 电源输出的电压经滤波后纹波较小，稳定性较高。 方案二：交流电经整流二极管变为直流电后再采用 开关电源的方式为负载供电。此种方式供电效率较 高，对变压器的容量就不算很高。但是如果电源滤 波处理不好的话，就容易引入高频噪声。 以上两种方案都可以选择。
方案一：直接使用功率集成运放。 特点：使用容易、性能稳定可靠。常用的 功率集成运放一般能够输出±40V，10～ 功率集成运放一般能够输出±40V，10～ 15A的功率，性能指标也较高，完全能够 15A的功率，性能指标也较高，完全能够 满足本题要求。功率集成运放比如说像 OPA548可以单电源+30V供电，也可以双 OPA548可以单电源+30V供电，也可以双 电源供电，输出电流最大可达5A，基本能 电源供电，输出电流最大可达5A，基本能 够满足本题的要求。
方案三：运放＋晶体三极管构成的电流放大
特点：性能满足本题要求，同时可以通过选 用功率三极管的不同容量来满足不同的应用 要求。电流放大部分如下：
整体电路连接如上图所示。
2、负载电流检测模块
方案一：采用霍尔传感器。 方案二：采用康铜丝采样负载电流，经仪 表放大器测量其两端的电压后再转换为实 际的负载电流。