基于单片机控制的4～20ma直流电流源设计

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1、本科毕业设计（论文）题目：基于单片机控制的4～20mA直流电流源的设计与制作学生姓名董瑞庆学　号0707030244教学院系电气信息工程学院专业年级自动化07级指导教师任堰牛职　称讲师单　　位西南石油大学2011年6月29SouthwestPetroleumUniversityGraduationThesisThedesignandimplementationof4～20mADCsourcebasedonMCUGrade:2007Name:DongRuiqingNumber:0707030244Specialty:AutomationInstructor:RenYanniuS

2、outhwestPetroleumUniversity,SchoolofElectricandInformation2011.629摘要直流电流源作为稳定电源的分支，在工程技术和测量领域中有着重要的实用价值。当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流源方面特别是数控恒流源的技术还有待发展，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在巨大的发展空间。本设计直流电流源是以STC12C2052AD单片机为核心控制芯片，设计的直流电流源可以实时、准确的输出4～20mA范围的稳定直流电流。本直流电流源的硬件部分主要由中央控制模块、人机界面模块、滤波和电压电流转换模块、恒流源模块和采样电路模块组

3、成。中央控制模块以STC12C2052AD单片机为核心，该单片机有很好的抗干扰能力、响应速度快，基于此单片机的PWM脉宽调制技术控制实现高精度数控恒流源的设计，通过改变其内部PWM控制寄存器的数值来实现占空比的相应变化，实现核心控制作用。产生的PWM波经滤波采样电路输出稳定的直流电压，经过负载电阻转化为直流电流。人机界面模块以ZLG7289b芯片为核心，由键盘、数码管电路实现电流数值设定和显示功能。软件部分采用C语言，编程特点简洁紧凑、灵活方便。关键词：脉宽调制技术；STC12C2052AD单片机；ZLG7289b；电压电流转换29ABSTRACTDirectcurrents

4、ourceasastablepowersupply,thebranchinengineeringtechnologyandthefieldofmeasurementhasimportantpracticalvalue.Intoday'ssociety,numericalcontrolconstantpressuretechnologyhasverymature,butconstantcurrentsourceaspectsespeciallyCNCconstantcurrentsourcetechnologydevelopment,highperformanceremains

5、tobethenumericalcontrolconstantcurrentdevicedevelopmentandapplicationoftheexistenceofagiantdevelopmentspace.ThisdesignisdirectcurrentsourceSTC12C2052ADsinglechipcontrolchip.Designofthedccurrentsourcecanreal-timeandaccurateoutput4~20mArangeofstabledccurrent.Thedirectcurrentsourceofthehardwar

6、eismainlyfromthecontrolmodule,man-machineinterfacemodule,filterandvoltagecurrentconversionmodule,constantcurrentsourcemoduleandsamplingcircuitmodule.ThecentralcontrolmoduletoSTC12C2052ADmicrocontrollerasthecore,theSCMhasverygoodanti-interferenceabilityandfastresponse,basedonthisSCMPWMpulsew

7、idthmodulationtechnologycontroltorealizehighprecisionCNCconstantcurrentsourcedesign,bychangingitsinternalPWMcontrolregistertorealizethevalueofthecorrespondingchangethanempty,andrealizethecorecontrolfunction.ThePWMwavesgeneratedbythefiltersamplingcircuito