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基于单片机直流恒流源的设计实现
目录
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摘要 1
第1章绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究的目的及意义 2
1.3国内外研究现状 3
第2章系统设计 5
2.1设计方案的选择 5
2.2设计方案的总体框图5
2.3恒流源的基本原理 6
第3章系统的硬件设计 8
3.1控制核心 8
3.2数模转换部分 9
3.3模数转换部分 10
3.4按键控制模块 11
3.5LED显示模块 13
3.6设计震荡电路模块 14
3.7复位电路设计模块 15
第4章系统的软件设计 16
4.1系统软件流程图 16
4.2系统的程序设计内容17
4.3系统的仿真 21
第5章调试结果与分析 23
5.1测试仪器的选择和测试方法 23
5.2调试过程与分析 23
第6章总结与展望 25
6.1总结 25
6.2展望 26
参考文献 27
摘要
直流恒流电流源在电气设备中十分常见，相较于系统对于稳定直流恒流源的需要，现存的直流电流源还存在很多问题，尚无法满足日常生产生活的需要。为了迎合这种要求，本文选择AT89C52单片机作为控制的核心，在PID算法的作用下，通过D/A芯片和A/D芯片的配合作用，保证对输出电流的即时监控。通过键盘和LED显示屏进行输入和显示，在最后得到所需的电流。以此思路设计了一种拥有精度高、成本低、结构简单、且工作稳定等各种优点的直流电流源。
这个设计能够满足对系统的预期要求，且能保证系统的功能性、可靠性以及经济性.
关键词:AT89C52单片机；精度高；直流恒流源
第1章绪论
随着当前社会科学技术的发展，大部分的设备的运行都需要一个可靠的直流恒流源的支持。直流恒流的电路排列方法有许多种，目前已经广泛运用于航天、通信、仪器控制等方面。学校在日常教学中使用的电源大都通过模拟电路或数字电路控制，存在结构简单，稳定性差等问题。经常出现实验结果和实际值之间偏差太大的情况，造成了实验的失败。为了能够提供一个稳定而可靠的直流电流源，文章将致力于研究以单片机为控制核心，运算放大器、D/A转换芯片、采样电路等为主体的直流恒流源。
1.1课题研究背景
在当前的社会环境中，各种电子技术不断兴起广受欢迎，更具优势的数字电路在各行各业大量使用。新一代的电子产品正向着多功能与智能化方向发展，在这样的环境下精准性、稳定性、成本的大小等成为挑选设备的重要指标。而一个可靠而稳定的电源供给是实现这一切的前提。稳定的电源可以为设备提供一个良好的外部工作环境，保障设备的运行状态，延长设备的工作寿命。社会对于恒流电流源的需求主要基于以上原因。在许多方面，关于恒流的电子技术正处于飞速发展的阶段，依然不够完善。一个可靠的电源是进行许多实验的基础，许多实验在电源的电流大小和电压高低等指标上有着非常严苛的要求。
就目前直流电源的发展水平来说，由于模拟的复杂性，传和统的模拟直流恒流源逐渐无法满足现在社会对高稳定性的需求。现存的电源多以电位器作为调节器，主要采用指针式显示电流，采用数码管显示电压，然后在电路上增配一个精确的监测设备以便调整并实现电压和电流的稳定。这种实现方式，考虑到调试的复杂性，一则使用不便，二则不能保证直流电源有良好的输出质量。
所以如果能在实验之前能提前设定一些参数，用精准的芯片控制取代认为操作，保证电源输出质量的同时实现电源的智能化。将会使各种实验更加方便高效。因此，未来的电流源追求的应该是成本低、可靠耐用，并且力求实现数控化。
本系统通过控制键盘完成工作参数和工作模式的输入，作为控制核心的单片机以及恒流源部分的主电路构成了系统的主要部分。主体向下可以分为控制、负载、键盘、电源、电流源、显示这六个模块。利用键盘设置并调节输出电流的大小，并且用LED显示器将实际的电流大小准确的显示出来。本次测试设计以AT89C52单片机为一个主控器,将它作为进行输出一个模拟和放大数字信号的一个主控器,通过一