基于AT89C52的數(shù)控直流電流源設(shè)計(jì)方案
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本文設(shè)計(jì)的數(shù)控直流電流源能夠很好地降低因元器件老化、溫漂等原因造成的輸出誤差，輸出電流在20—2000mA（可調(diào)）、輸出電流可預(yù)置、輸出電流信號可直接顯示等功能。硬件電路采用單片機(jī)為控制核心，利用閉環(huán)控制原理，電路組成閉環(huán)負(fù)反饋進(jìn)行穩(wěn)流，最終實(shí)現(xiàn)精度高、穩(wěn)定性好、輸出范圍寬的要求。 1 系統(tǒng)組成和原理 1.1 系統(tǒng)的組成 本電流源系統(tǒng)可分為穩(wěn)壓電源電路、單片機(jī)控制部分、A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路、恒流源電路、人機(jī)界面（包括鍵盤輸入與LED顯示）等幾部分，其系統(tǒng)組成如圖1所示。 1.2 系統(tǒng)的工作原理 系統(tǒng)原理如圖1所示，系統(tǒng)通過穩(wěn)壓電源向恒流源提供24V電壓，向單片機(jī)AT89C52、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器提供5V電壓，通過鍵盤對電流值進(jìn)行預(yù)置，利用單片機(jī)將電流步進(jìn)值或電流設(shè)定值換算后輸出相應(yīng)的數(shù)字信號，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換、信號放大，驅(qū)動恒流源輸出電流信號，實(shí)際輸出的電流再利用精密電阻采樣變成電壓信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，將信號反饋到單片機(jī)中，單片機(jī)將輸出反饋信號再與預(yù)置值比較，送出調(diào)整信號，再輸出新的電流，這樣就形成系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而提高了輸出電流的精度。顯示電路用于顯示電流設(shè)定值和當(dāng)前電流測量值。 2 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中，控制芯片主要完成與A/D、D/A的數(shù)據(jù)通信及對其數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)給定量的設(shè)定和對輸出量的采樣與顯示。同時還檢測各種故障信息，及時地發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號。此外，由于系統(tǒng)屬于強(qiáng)的EMI源，對主控制器芯片的抗干擾性能和故障處理能力有較高的要求，所以，控制芯片采用AT89C52單片機(jī)。 2.2 穩(wěn)壓電源 穩(wěn)壓電源采用三端穩(wěn)壓器7805、7824構(gòu)成。由于78系列穩(wěn)壓器最大輸出電流為1.5A，而系統(tǒng)輸出最大電流為2000mA，為此，需外加功率管擴(kuò)流。
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