课程设计-数控直流电流源

《课程设计-数控直流电流源》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、数控直流电流源摘要利用单片机所具有的智能测控特点，设计制作了基于单片机的“数控直流电流源”。该电流源具有设定准确、输出电流稳定、可调范围全程线性等特点。本设计由两大模块组成：①大功率压控电流源模块；②单片机应用系统模块。前者是电流源的核心，起着恒流调节、抑制纹波电流的关键作用；后者则起着设定电流源输出、改善电流调节精度、消除小电流输出的非线性等作用。此外，还实现了变增益测量，提高了电流的测量精度。本电流源采用LCD显示界面，使用直观方便。AbstractBymakinggooduseoftheintelligentmeasureandcontrolfunctionof

2、theMicroprogrammedControlUnit(MCU),thenumerical-controlleddirectcurrentsourceisdesignedandmade.Thisdirectcurrentsourcenotonlycansteadilyoutput,butalsocanbeaccuratelyinitialized,andadjustedlinearlyatawiderange.Thedesigniscomposedoftwobasicmodules:①Thehigh-powervoltage-controlledcurrentso

3、urcemodule;②TheMCUapplicationsystemmodule.Theformeroneisthehardcoreofthecurrentsource,whilekeepingtheoutputcurrentsteadilyandrestrainingitsripple.Thelatteronecontrolstheinitializationoftheoutput,improvestheprecisionoftheoutputsignalandeliminatesthenonlineareffectatthelowoutputterminalma

4、debysmallsignals.Inaddition,thedesignrealizesthemeasurementtomakethegainvariable,sothatweimprovethemeasureprecisionofthecurrentsource.Besides,usingLCDmakesthedirectcurrentsourcemoreconvenienttouse.一、方案论证本系统主要由单片机、显示器、键盘、A/D转换器、D/A转换器、电压控制电流源模块、电源等组成。方案设计与论证如下：1．单片机的选择对单片机的要求：只要能够方便地扩展显示

5、器、键盘、A/D转换器、D/A转换器等外设即可，其他并无特殊要求。常见的单片机有8051系列的单片机、8096系列的单片机、SPCE061A的凌阳单片机。台湾凌阳科技股份有限公司生产的凌阳单片机具有集成度高、易于扩展，中断处理能力较强，指令系统很高效等特点，且本组成员均能够熟练使用，故本设计选择凌阳SPCE061A型16位单片机。2．显示器的选择对显示器的要求：能够显示设定的输出电流、实际输出电流等；可以用6位以上LED数码显示器、液晶显示器或者触摸屏，LED使用比较方便，但液晶显示器和触摸屏显示信息量大，且可以显示汉字，人机交互的友好性强，所以不采用数码显示器。而触

6、摸屏同时将键盘输入和LCD显示合为一体了，它只占用了2个IO口，选择它既可以减少IO口的资源，又可以使外设精简。故选择触摸屏作为显示器。3．键盘选择单片机输入设备通常有键盘、拨码开关、触摸液晶屏等，也可以采用红外遥控的方法进行输入。鉴于本设计中的输入设备主要用于设定输出电流值和（采用LED数码显示器时）切换显示内容，故不方便采用拨码开关和红外遥控，所以选择键盘和触摸液晶屏作为输入设备都是可以的。本设计选择触摸液晶屏作为输入设备。4．A/D转换器根据题目要求，系统应能测量显示实际输出电流的范围及精度指标是：范围20～2000mA，精度0.1％＋1mA。因此可知，A/D的

7、精度至少要在12位以上，但由于只是用于测量显示，因而测量速度要求不高；又因为测量对象为直流信号，故也没有双极性测量的要求。据此可以考虑采用以下具有变增益功能的A/D转换器。方案一：ICL7135是美国Intersil公司生产的4位半双积分型A/D转换器，它采用单基准电压，能对双极性输入的模拟电压进行转换。它具有自动量程控制信号输出，自动极性判别信号输出，动态字位扫描BCD码输出的特点，因此在转换精度要求较高而采样时间可以相对较慢的数据采集系统中被广泛应用。方案二：AD7705是16位分辨率的A/D转换器，2通道全差分模拟输入，使用＋5V单电源，主要应