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1、基于AT89S52的数控直流电流源的设计电子测量技术ELECTR0NICMEASUREMENTTECHN0L0GY第32卷第11期2009年11月基于AT89S52的数控直流电流源的设计许丽群(大连交通大学电气信息学院大连116028)摘要:介绍了基于单片机的数控直流电流源设计方案,给出了硬件组成及软件系统设计.本系统以单片机AT89S52为核心部件,采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体,配以高精度采样电阻及12位D/A,A/D转换器,完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制,实现了20~2000m
2、A范围内恒定电流输出,步进小于2mA的功能,保证了纹波电流小于0.2mA.整个系统设计从使用简单,调整方便,界面友好的目的出发,具有输出恒定,电流范围宽,精度高,低纹波,易控制等特点.关键词:电流源;数控;单片机;恒流源中图分类号:TN86文献标识码:ADesignofthedigitalcontrolledDCcurrentsourcebasedonAT89S52XuLiqun(SchoolofElectricalInformationEngineering,DalianJiaotongUniversity,D
3、alian116028)Abstract:ItpaperintroducedthedesignofdigitalcontrolDCcurrentgeneratorbasedonmicrochipcomputer.Itincludedhardwarestructureandsoftwaresystem.Inthisdesign.Thesystem'scorepartisMCUAT89S52.AndtheconstantcurrentsourceessentiallyconsistsofMOSFETandprecis
4、ionoperationalamplifiers,togetherwithhighprecisionsamplingresistance,aswellasD/A,A/Dconverter.Meanwhile,withthecontrolofMCU,thereal—timedetectionandmanipulationofoutputcurrentmakepossibletheconstantoutputcurrentrangingfrom10mAto2000mA.andthestepcurrentoflesst
5、han2mA.Moreover.allkindsofmeasuresaretakenSOastoguaranteetheripplecurrentlessthan0.2mA.ThisdesignaimistOusesimply,modulateconvenientlyandhavefriendlyinterface.Thissystemhasthecharacterofoutputconstant,widecurrentrange,highprecision,lowrippleandeasycontro1.Key
6、words:CurrentsourceDigitalcontrolMCUConstantcurrentsource0引言1硬件系统的设计相对于电压源,电流源具有抗干扰能力强,信号传输不受距离影响等.电流源是一种能向负载提供恒定电流的电路.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,在差动放大电路,脉冲产生电路中得到了广泛应用.一般的恒流电流源往往是固定的一种输出电流值,或仅有几挡电流值,往往存在调节范围小,稳定性差等缺点,不便于通用,且所设定的输出电流值是否准确不经测试无
7、法知道等].低纹波,高精度稳定直流电流源是一种非常重要的特种电源,在现代科学研究和工业生产中得到了越来越广泛的应用.本文介绍一种数控电流源,它利用单片机作为核心控制器,通过键盘设置所需的电流值,电流值取值范围大,实现了输出电流可调,步进加,减功能.具有良好的稳定性,而且精度较高,使用方便灵活等优点.本设计采用单片机AT89S52作为主要控制部件,通过键盘预置电流值,并输出相应的数字信号给D/A转换器,D/A转换器输出的模拟信号送到运算放大器,控制主电路电流大小].实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号,A/
8、D转换后将信号反馈到单片机中.单片机将反馈信号与预置值比较,根据两者间的差值调整输出信号大小.这样就形成了反馈调节,提高输出电流的精度.系统组成框图如图1所示,它具有数字可控,精度高和稳定度好的优点.图1系统组成框图?85?第32卷电子测量技术1.1A/D转换电路设计]根据设计要求,系统要求输出的电流信号为2O～2000mA,步进为1mA,且要求显示数值,因此,本设计选用
