AT89S52单片机直流数控恒流源设计+电路图(2)

菜单

5.3.4 A/D转换电路调试 31

5.3.5 存储器电路调试 31

结论 32

参考文献 33

致谢 34

1前言

直流数控恒流源是提供稳定直流电流的电源装置，是科学实验和设备调试中的一种必备设备。恒流源是指当负载发生变化时，其电流变化几乎为零，在外部电路阻抗特性变化的前提下，仍可以输出稳定电流。现如今的恒流源多采用分立器件，有体积大，效率低等缺点。难以操作，且稳定性不足。但随着电子电路技术不断发展，数控恒流直流电源开始展露头角，在工业生产，电子实验室等需要稳定电源的场所起到了关键的作用。随着电子技术的发展和数字电路应用领域的扩展，现今社会产品逐步智能化、数字化已经成为其发展的趋势。直流数控恒流源作为测试/调试仪器在生产中有着广泛的用途，比如：工业生产上的电控调节阀。还有在科学实验、电磁学测量、传感器供电等领域都需要恒流源提供稳定的标准电流。

以AT89S52单片机系统为核心而设计的新一代数控直流恒流源不但电路简单、结构紧凑、价格低廉，计算和单片机控制处理各种样本数据的能力，输出控制电路，可减少或消除干扰信号引起的输出电流波动，提高输出电流的稳定性。

本设计结合单片机控制技术，转换技术和集成电路技术，设计了一种数控直流电流源。它利用单片机作为核心控制器，通过键盘设置所需要的电流值。电流值取值精度高，使用方便灵活，它可以提供11～99mA 的恒流输出，并具有1mA的步进电流调整功能，在1～99Ω负载下输出电流调整率≤3％。

基于单片机的直流数控恒流源在科研和生产实际中应用前景开阔，可作为实验仪器或生产中推广使用。

2 系统总体方案设计

2.1设计要求

（1）输出电流范围：20mA～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5V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。

2.2 理论分析

首先，在数控方面采用单片机比CPLD和FPGA等可编程逻辑器件好，因为它只是一般用途的控制，不需要选用价格昂贵的CPLD和FPGA，而且他们用在此处并不合适，控制起来显得很麻烦。而单片机则不同，他有着非常成熟的技术，这方面的参考文献也很多，而且他从来就是用于控制方面的，在这方面有着天生的优势。还有他价格也不贵，仅几元人民币。对于这样的应用系统比较划得来。其次在恒流源方面，我方案也很好。从理论上看，运放是接成比较器的，作为模拟反馈的，这样在只要运放的输入不变，那么三极管的是不变的，根据三极管的共射极输入特性可知，不变时，和也保持不变，而且，。当比较大时。当运放的输入改变时，也改变了值，这样也就改变了和的值，而且这个变化基本也是呈线性的。这也就是本系统的恒流原理。由于器件受温度的影响以及局部非线性的存在，这样的恒流源不能做到真正的恒流，因此，当外界条件发生变化时，我要及时给予补偿，只有这样才能做到真正的恒流。这也就是为什么要加入模数转换器的真正原因，他能实时测量电流的变化并按照一定的算法及时给予补偿，采用数字补偿逐次逼近的方式作为反馈调整环节，由程序控制调节功率管的输出。当改变负载大小时，基本上不影响电流的输出。模数转换器还起到测量的作用，同时送显示让我知道实际的电流输出值。源'自:751-'论~文'网·www.751com.cn