基于单片机的数控直流电流源设计

文末下载完整资料

摘要:
本设计由三个部分组成，键盘与显示，基于单片机的控制器，稳流电源。以89C52为主控单元，以数模转换器DAC0832输出参考电压，以该参考电压控制电压转换模块LM350K的输出电压大小，设计实用，精度高。

一、方案论证与比较
1、电源部分
（1）开关电源
采用单极开关电源，由220V交流整流后，经开关电源稳压输出。该方案的优点是电路的效率较高，可以达到70%—80%，在电联接较好的情况下效率可以达到90%左右。但是此方案产生的直流纹波和干扰较大，而且开关电源结构复杂，在以后的电路中很难加以控制，很可能造成设计的失败和技术参数的超标，鉴于时间和电路可靠性的考虑没有选择这套方案。
（2）线性电源
交流电压经桥式电路整流滤波输出，直接进入稳流电路。这种方案的优点是，电路简单，容易实现，并且调试起来比较方便，只是功率损耗稍大，但是在这种小型非连续工作电源中这些功率损耗可以承受。
2、稳流部分
（1）内环反馈
在稳流部分加入一个负反馈，在DAC0832输出电压值之后与LM350K输出电压相比较，使其产生误差信号，运用负反馈原理降低误差，使输出性能较理想。电路连接图如图1 所示：

（2）双闭环控制
在内环反馈基础上再加上一个外部的负反馈。如图2 所示，即把输出后电压值经过A/D转换之后，再与D/A转换之前的电压值相比较，然后经过内环反馈，即经过了两次负反馈过程。理论上讲这种方案比单独内环反馈要更精确，但我们在实际调试中已经调试通过了单片机软硬件及算法的设计，但经过比较，我们觉得在本系统没有必要再加上外环控制。所以本设计选用了内环单独控制。

二、主要元器件选择
1、HD7279A与8279
8279单个芯片就能实现键盘输入管理和LED显示控制两种功能。但是8279的局限性是，对于LED显示没有驱动功能，需要外接显示驱动电器，增加了电路的复杂性；且占用并行接口口线较多。
本系统采用HD7279A代替8279，取得了很好的效果。这种芯片不仅能实现8279的大部分功能，而且解决了它的不足。HD7279A的主要功能：同时驱动8位共阴式七段LED数码管（或64只独立的LED），提供了两种译码方式和消隐、闪烁、移位等多种控制功能，能管理多达64键的键盘矩阵，采用串行接口，节约单片机的I／O口线，特别适用于内嵌ROM的单片机不作总线扩展，仅使用片上的I／O接口的情况。这样，既节省了布线空间，又简化了电路设计，使仪表的进一步微型化成为可能。

2、LM317与LM350K
LM317在输出电压范围为1.2—37V时可以提供1.5A的电流，本产品要求的最大电流为2A，所以必须用两个LM317并联，但是由于并联后两个LM317工作电流负载不均衡，使电路稳定性降低。
鉴于以上原因，本设计采用了单片LM350K。LM350K可以提供最大为5A电流，满足本设计要求，而且不存在两片芯片同时运行中所产生的不同步问题，故性能比较优良，且电路稳定性提高。本主电路的原理是通过MCU控制D/A的输出电压大小，通过放大器放大，给电压模块作为最终输出的参考电压，真正的电压，电流还是由电压模块LM350K输出。为了达到2A的输出电流，LM350K必须选用金属外壳封装，并且带稍大面积的散热片
3、DAC0832
为了实现对输出电流的数字控制，该设计选用了DAC0832。DAC0832是一款常用的数模有两种连接模式，一种是电压输出模式，另外一种是电流输出模式，为了设计的方便，选用电压输出模式，引脚Iout1和Iout2之间接一参考电压。它有三种工作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式。电路采用双缓冲模式，由于/WR2=/XFER=0，DAC寄存处于直通状态。又由于ILE=1，故只要在选中该片（/CS=0）的地址时，写入（/WR=0）数字量，则该数字信号立即传送到输入寄存器，并直通至DAC寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压，一旦写入操作结束，/WR1和/CS立即变为高电平，则写入的数据被输入寄存器锁存，直到再次写入刷新。

三、电路设计
1、键盘与显示部分
本部分选用HD7279A，该芯片单片就可以完成LED显示，实现键盘接口的全部功能。通过键盘输入电流给定值（程序设定最小值20mA,最大值2000mA），运行程序后，液晶显示器前四位显示实际输出值（此功能通过ADC0809转换实现），后四位显示给定值。
本部分电路图如图4 所示：

2、控制部分
采用常用的89C52芯片作为控制器，P0口和DAC0832的数据口直接相连，D/A的/CS接P2.3，/WR2和/WR2接P3.6接地，让D/A工作在双缓冲方式下。通过调节可调电阻调节LM350K的输出电压为5.12V，所以在DAC的8脚输出电压的分辨率为5.12V/256=0.02V，也就是说DA输入数据端每增加1，电压增加0.02V。
D/A的电压输出端接放大器OP07CP的输入端，放大器的放大倍数为10，输出到电压模块LM350K的电压分辨率为0.02V×10=0.2V。所以，当MCU输出数据增加1的时候，最终输出电压增加10mA，当调节电流的时候，可以以每次10mA的梯度增加或者降低电压。电路图如下：

3、电源部分
该部分输入电流为220-240V，频率为50Hz，经过变压器E66X32-A15降压为15V，经过RS507L电路桥变为直流。图中0.5 Ω的两电阻用于电压采样，LM350K用于电压的调节与输出。给定值经过DAC0832数模转换控制电流输出，后经HA17741I-V变换控制电压输出，后经OP07CP的电压比较反馈给LM350K进行调整。电路图如下：

全套资料免费下载：
关注v-x-公-众-号：【嵌入式基地】
后-台-回-复：【毕业设计】即可获资料
回复【编程】即可获取
包括有：C、C++、C#、JAVA、Python、JavaScript、PHP、数据库、微信小程序、人工智能、嵌入式、Linux、Unix、QT、物联网、算法导论、大数据等资料

基于单片机的数控直流电流源设计相关推荐

基于单片机病房呼叫系统数码管显示房号设计-基于单片机工业生产现场的光照强度控制设计-基于单片机多功能智能台灯设计-基于单片机二维码LCD显示设计-基于单片机多功能时钟闹钟万年历控制系统设计【毕设分享】
1641基于单片机病房呼叫系统数码管显示房号设计设计思路:此设计实现的功能通过按键模拟房号,当按键按下时会将房号编号发送到数目管上进行显示,并通过声光进行提示.包含的电路有:数码管显示电路.按键电路 ...
基于单片机的智能宠物喂食器设计
word完整版可点击如下下载>>>>>>>> 基于单片机的智能宠物喂食器设计-硬件开发文档类资源-CSDN下载内容包括详细设计文档word版,附带开题 ...
单片机寻迹小车ppt_基于单片机循迹小车的设计.doc
目录 [摘要] 2 第一章绪论 3 1.1智能小车的来源 3 1.2研究智能小车的目的和意义 4 1.3智能小车的现状及未来 4 第二章方案的设计与论证 4 2.1主控系统 ...
遥控窗帘c语言程序,基于单片机的红外遥控窗帘设计论文（含c语言源程序）本科毕业论文（设计）.doc...
基于单片机的红外遥控窗帘设计论文(含c语言源程序) 本科毕业论文(设计) 摘要随着电子技术和自动化技术的发展,人们对生活质量的要求越来越高.家用电器产品也在不断的更新换代.从始初的晶体管.到电子管 ...
遥控窗帘c语言程序,基于单片机的红外遥控窗帘设计论文（含c语言源程序）本科毕业论文.doc...
基于单片机的红外遥控窗帘设计论文(含c语言源程序) 本科毕业论文摘要随着电子技术和自动化技术的发展,人们对生活质量的要求越来越高.家用电器产品也在不断的更新换代.从始初的晶体管.到电子管:由模拟 ...
STC15数控直流稳压电源设计
本科学生单片机课程设计报告题目数控直流稳压电源设计院 (系)工程与设计学院专业.年级电子信息工程 2019级课程 ...
有温度传感器的风机控制系统C语言,毕业论文--基于单片机的工业风机控制器设计与实现.doc...
大连东软信息学院本科毕业设计(论文) 论文题目论文题目:基于单片机的工业风机控制器设计与实现系所: 电子工程系专业: 电子信息工程(嵌入式系统工程方向) 学生姓名: 学生学号: 指导教师: ...
单片机多功能电子琴课设_基于单片机的简易电子琴课程设计.doc
基于单片机的简易电子琴课程设计.doc 还剩 16页未读, 继续阅读下载文档到电脑,马上远离加班熬夜! 亲,喜欢就下载吧,价低环保! 内容要点: 15 14可在实际的应用时这些是不能被忽略的,我们不 ...
基于单片机的八层电梯设计
设计简介: 本设计是基于单片机的八层电梯设计,主要实现以下功能: ①可实现通过内机按键和外机按键控制电梯到达楼层 ②可实现通过一个四相步进电机控制电梯升降,另一个四相步进电机控制电梯开关门 ③可实现通 ...

基于单片机的数控直流电流源设计

基于单片机的数控直流电流源设计相关推荐

最新文章

热门文章