毕业设计（论文）-基于单片机的数控直流电流源设计

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1、数控直流电流源摘要本系统是以直流恒流源为核心，P89V51单片机为系统主控制器，通过键盘来步进调整电流源的输出电流，步进电流≤10mA，并由数码管直观显示输出电流值。该系统由主控制器输出数字量，经过DAC0832数模转换之后，输出模拟电压，经过运算放大器隔离放大之后，控制TIP122功率管的基极电压，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流。另外，单片机还同时对输出电流进行实时监控。电流源的输出电流经过热稳定较好的采样电阻后，完成了电流/电压转换。采样电阻上的电压经过同相放大之后，通过TLC0832完成模/数转换

2、，再由单片机分析处理。通过该反馈环节，可以使电流源的输出电流更加稳定，以形成稳定的压控电流源。关键词：P89V51；DAC0832；TLC0832；TIP122；恒流源24TheDigitalControlledDirectCurrentSourceAbstractInthesystemtheDCcurrentsourceisthecentre,andP89V51versionsinglechipmicrocomputerismaincontroller.OutputcurrentofDCpowercanbese

3、tbythekeyboardwhichstepcanreach10mA,whilethevalueofthecurrentcanbedisplayedbyLED.Thedigitallyprogrammablesignalismadebythecentralcontroller,whichconvertedtotheanalogvoltageaftertheDigital-to-AnalogofDAC0832.Thentheanalogvoltagewhichisisolatedandamplifiedbyope

4、rationalamplifiers,issenttothebaseelectrodeofTIP122,andthecurrentoftheemittervarieswiththechangeofthebase’svoltage.Otherwise,theoutputcurrentcanbemonitoredbytheMCUreal-timely.Thecurrent-to-voltageconversioniscompletedwhenthecurrentpassthroughthesamplingresist

5、orwhosethermalstabilityisverywell.Atthesametime,theDACisachievedbytheTLC0832afterthephaseamplificationofthevoltageonsamplingresistor.AndthentheMCUwillanalyseandprocessthedata.Theoutputcurrentcanbemorestablebythefeedbackloopsothatastablevoltage-controlledconst

6、antcurrentpowerisdesigned.Keywords：P89V51；DAC0832；TLC0832；TIP122；Constantcurrentpower24目录第一章绪论11.1电流源简介11.2问题提出11.3历史发展及趋向预测11.3.1历史发展11.3.2趋向预测11.4数控直流电流源的可行性21.5研究方向21.6工作内容2第二章总体方案论证与比较32.1传统电流源的设计方案32.2数控直流电流源32.3数控直流电流源的方案论证与比较4第三章模块硬件电路的设计与比较53.1单片机P89V

7、51芯片的介绍53.1.1P89V51单片机的性能介绍53.1.2功能引脚说明53.2数模转换模块73.2.1DAC0832概述73.2.2DAC0832参考电压的选择93.2.3数模转换模块设计方案93.3模数芯片TLC0832概述93.5人机界面方案的选择103.4恒流源方案的选择123.5反馈闭环方案的选择123.5.1闭环系统的原理123.5.2数控直流电流源闭环系统方案选择133.6电源方案的选择143.6.1各电源模块的设计143.6.2三端集成稳压器概述153.6.3系统电源模块的抗干扰措施15第四

8、章软件设计164.1主程序模块MAIN164.2定时器中断服务子程序164.3键盘扫描子程序模块16第五章数据测试及分析195.1空载输出电流测试和步进测试195.2负载阻值变化测试195.3纹波电流测试20第六章结论21致谢22参考文献（References）23附录一主控电路原理图24附录二电源电路原理图24附录二电源电路原理图25附录三恒流源电路原理图2624第一章