本科毕业论文-数控恒流源的设计与制作

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1、编号题目：数控恒流源的设计与制作学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术作者姓名：指导教师：职称：完成日期：2013年月日二〇一三年六月目录摘要5Abstract51绪论61.1恒流源的意义及研究价值61.2恒流源的发展历程61.2.1电真空器件恒流源的诞生61.2.2晶体管恒流源的产生和分类61.2.3集成电路恒流源的出现和种类61.3数控恒流源的研究现状和发展趋势72系统设计82.1设计要求82.1.1题目要求82.2总体设计方案82.2.1设计思路82.2.2方案论证与比较82.2.3系统组成113单元电路设计113.1

2、单片机控制电路113.2A/D接口电路123.3D/A接口电路133.4恒流源电路133.5LCD显示电路143.6系统电源电路154软件设计164.1主程序164.2时基中断服务子程序174.3A/D转换程序185系统的抗干扰设计185.1硬件抗干扰设计185.2软件抗干扰设计186系统测试196.1数控恒流源实物图196.2测试使用的仪器196.3测试方法196.4测试数据及结果分析197结束语22参考文献23致谢24附录25河西学院本科生毕业论文（设计）题目审批表32河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表33河

3、西学院毕业论文（设计）指导教师评审表34河西学院本科生毕业论文（设计）答辩记录表35数控恒流源设计摘要本文论述了以AT89C52单片机为控制核心，实现数控直流电流源功能的方案。设计采用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8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0mA～2000mA范围内步进小于10mA恒定电流输出的功能，具有较高的精度与稳定性。人机接口采用步进按钮及LCD液晶显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。关键词：数控电流源；模数转换；数模转换；采样

4、电阻30AbstractThispaperbasedonAT89C52microcontroller,regardtheAT89C52microcontrollerasthecontrolcore,NCDCcurrentsourcefunctionscheme.ThedesignusingMOSFETandprecisionoperationalamplifierconstitutethemainbodyofconstantcurrentsourcewithhighprecision,samplingresistanceand8bit

5、sD/A,A/Dconverter.thereal-timedetectionoftheoutputcurrentoftheMCUandreal-timecontrol,realizesthe0mA~2000mArangesteplessthan10mAconstantcurrentoutputfunction,precisionandhashighstability.Man-machineinterfaceusingthestepbuttonandLCDliquidcrystaldisplay,intuitivecontrolint

6、erface,concise,hasgoodperformanceofhuman-computerinteraction.Keywords:numericalcontrolledcurrentsource；analog-to-digitalconversion；thesamplingresistor；digital-to-analogconversion301绪论1.1恒流源的意义及研究价值本课题主要研究的是基于单片机的数控直流恒流源的设计，恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源，因此恒流源的应用范围非常广泛，并且在许多情况下是必不可少

7、的。例如在用通常的冲电器对蓄电池冲电时，随着蓄电池端电压的逐渐升高，冲电电流就会相应减少。为了保证恒流冲电，必须随时提高冲电器的输出电压，但采用的恒流源冲电后就可以不必调整其输出电压，从而使劳动强度降低，生产效率得到了提高。恒流源还被广泛用于测量电路中，例如电阻器阻值的测量和分级，电缆电阻的测量等，且电流越稳定，测量就越准确。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，并且在差动放大电路、脉冲生产电路中得到了广泛应用。除此之外，线性扫描锯齿波的获得，有线通信远供电源，电泳、电解、电镀等化学加

8、工装置电源，电子束加工机、离子注入机等电子光学设备中的供电电源也都必须应用恒流源。1.2恒流源的发展历程1.2.1电真空器件恒流源的诞生世界上最早的恒流源，大约出现在20世纪50年代早期。当时采用的电真空器件是镇流管，由