《论文_数控直流 电流源作品1(定稿)》.doc

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1、数控直流电流源林彩莲黎智华周双强（广西师范大学物理与信息工程学院创新基地桂林541004）摘要本数控直流电流源以单片机AT89S51为控制核心，由D/A转换器TLC5615、A/D转换器TLC2543.中文字库液晶显示块、放大电路和大功率调整电路组成。通过4x4键盘输入给定值，由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，经D/A输出电压作为恒流源的参考电压，以LMOP07作为电压跟随器，利用晶体管平坦的输出特性得到恒定的电流输出，最后用中文液晶显示输出。[Abstract]TheDigitalControlledDCCur

2、rentSourceusesthesinglechipAT89S51asthecore,andconsistsofTLC5615D/Aconverter,TLC2543A/Dconverter,ChinesecharacterLCDdisplayunit,amplifyingcircuitandpoweradjustmentcircuit.Basedonthegivenvaluefroma4X4keyboard,thedigitalsignalisconvertedintoanalogsignal.TheD/Aoutp

3、utvoltageisusedasthereferencevaluefortheconstantcurrentsourceandtheLMOP07isusedasthevoltagefollowingdevice,thusaconstantcurrentoutputisobtainedduetothesmoothoutputfeaturesofthetransistorandtheoutputisdisplayedonaChinesecharacterLCD.本系统采用单片机作为控制中心，产生数字可调的直流电流源。其内

4、部4Kflashmemory用于存储应用程序。键盘用于设定电流源的值。键盘为4x4结构，采用反转法读取键盘值。P3丨I的低四位接键盘的行线，P3II的高四位接键盘的列线.图中数模转换器D/A与其右边部分的电路构成恒流源。D/A输出电压作为恒流源的参考电压，LMOP07成电压跟随器。利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路，因此电流源具有较好的稳定性。为了提高稳定度，D/A部分的参考电压采用LM336的参考电压。R2采用大线径康铜丝制作，康铜丝温度系数很小(5ppm/°C)，大线径可

5、使其温度影响减至最小。软件用MCS-51汇编语言编写。单片机系统仅需5V,0.5A电源即可，电源只供单片机完成键盘输入显示，D/A等控制功能。电流源的电源由V+提供，普通任何一种直流稳压电源都可满足要求。作者使用的是0〜10V,0〜2A的直流文要电源，恒流源最大电流可达2A。一、方案论证与比较方案一：数模转换器采用通用的DAC0809,摸数转换器采用AD0832,调整管用TTP41C・方案二：数模转换器采用美国德州仪器公司的TLC5615IP,它使带由缓冲基准输入的10位电压输出数模转换器(DAC)oDAC具有基准电压

6、两倍的输出范围，且DAC使单调变化的。器件使用简单，用单5V电源工作。方案比较：方案一的电路能实现功能，但硬件电路复杂，逻辑电路设繁琐，调试困难，A/D、D/A采用并行转换器，占用单片机口线资源较多，处理数据的精度不够。综上所述，从电路的简洁性和满足参数条件角度考虑，我们选择方案二。主要单元电路分析1.系统框架本系统由单片机AT89s51,D/A转换器TLC5615,A/D转换器TLC2543,中文字库液晶显示块，0P07集成放大电路、由T1P41C和专业的发大功率调整管2SC5200电路组成。系统框架图如下：2.电流

7、源电路电流源电路框架图如下:D/A芯片TLC5615IP的原理使带由缓冲基准输入的10位电压输出数模转换器(DAC)oDAC具有基准电压两倍的输出范围，且DAC使单调变化的。器件使用简单，用单5V电源工作。器件具有上复位功能(power-on-reset)以确保可重复启动。TLC5615IP的数字控制通过3线串行总线，它与CMBS兼容并且易于和工业标准微处理器和微控制器接口。器件接收16微数据字以产生模拟输出。数字通信协议包括SPI™,QSPI™以及Microwire“标准。3.电压源电路主要以7800系列(输出正电压

8、)和7900系列(输出负电压)和专业的调整管LM350做成可调稳压电路5.单片机AT89S51电路Tf一Iwlpis6.键盘和显示五个键盘直接与数据总线连接，有键按下时可以发出中断请求。显示部分有74LS164驱动LED显示。用液晶显示输出电流理论值，用数码管显示电流实测值.二、软件系统整个控制电路由89S51承担，具中整个单片机