数控直流电流源设计报告

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1、数控直流电流源摘要: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。Abstract:Thisdesignisconsistedofthreeelements,Thecontrollerbasedonmicrointrollers89C52，Keyboardanddisplay，Stableelectriccurrentsource.The51synthesizedwithHD7279，achievetheaimtoco

2、ntroltheoutputcurrent.-31-一、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%—80%，在电联接较好的情况下效率可以达到90%左右。但是此方案产生的直流纹波和干扰较大，而且开关电源结构复杂，在以后的电路中很难加以控制，很可能造成设计的失败和技术参数的超标，鉴于时间和电路可靠性的考虑没有选择这套方案。（2）线性电源交流电压经桥式电路整流滤波输出，直接进入稳流电路。这种方案的优点是，电路简单，容易实现，并且调试起来比较方便，只是功率损耗稍大，但是在这种小型

3、非连续工作电源中这些功率损耗可以承受。2、稳流部分（1）内环反馈在稳流部分加入一个负反馈，在DAC0832输出电压值之后与LM350K输出电压相比较，使其产生误差信号，运用负反馈原理降低误差，使输出性能较理想。电路连接图如图1所示：-31-图1内环反馈（2）双闭环控制在内环反馈基础上再加上一个外部的负反馈。如图2所示，即把输出后电压值经过A/D转换之后，再与D/A转换之前的电压值相比较，然后经过内环反馈，即经过了两次负反馈过程。理论上讲这种方案比单独内环反馈要更精确，但我们在实际调试中已经调试通过了单片机软硬件及算法的设计，但经过比较，我们觉得在本系统没有必要再加上外环控

4、制。所以本设计选用了内环单独控制。图2双闭环控制二、主要元器件选择1、HD7279A与82798279单个芯片就能实现键盘输入管理和LED显示控制两种功能。但是8279的局限性是，对于LED显示没有驱动功能，需要外接显示驱动电器，增加了电路的复杂性；且占用并行接口口线较多。-31-　　本系统采用HD7279A代替8279，取得了很好的效果。这种芯片不仅能实现8279的大部分功能，而且解决了它的不足。HD7279A的主要功能：同时驱动8位共阴式七段LED数码管（或64只独立的LED），提供了两种译码方式和消隐、闪烁、移位等多种控制功能，能管理多达64键的键盘矩阵，采用串行接

5、口，节约单片机的I／O口线，特别适用于内嵌ROM的单片机不作总线扩展，仅使用片上的I／O接口的情况。这样，既节省了布线空间，又简化了电路设计，使仪表的进一步微型化成为可能。CSCLKDATAKEYHD7279AP1.4P1.5P1.6P1.789C52图3单片机与HD7279A的连接电路2、LM317与LM350KLM317在输出电压范围为1.2—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。-31-鉴于以上原因，本设计采用了单片LM350K。LM350K可以提供

6、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

7、参考电压。它有三种工作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式。电路采用双缓冲模式，由于/WR2=/XFER=0，DAC寄存处于直通状态。又由于ILE=1，故只要在选中该片（/CS=0）的地址时，写入（/WR=0）数字量，则该数字信号立即传送到输入寄存器，并直通至DAC寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压，一旦写入操作结束，/WR1和/CS立即变为高电平，则写入的数据被输入寄存器锁存，直到再次写入刷新。三、电路设计1、键盘与显示部分本部分选用HD7279A，该芯片单片就可以完成LED显示，实现键盘