毕业论文—数控直流恒流源的设计.doc
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1、西北第二民族学院学士学位论文论文题目: 数控直流恒流源的设计 院(部)名 称: 电气信息工程学院 学 生 姓 名: 专 业: 信息工程 学 号: 指导教师姓名: 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间: 西北第二民族学院教务处制摘 要直流恒流源是提供稳定直流电流的电源装置,是科学实验和设备调试中的一种必备设备。本文介绍了采用 AT89C51 单片机为主控制器,通过键盘来设置直流恒流源的输出电流,并由数码管显示电流设定值的数控直流恒流源。本系统由单片机程控设定数字信号经过 D/A 转换器输出模拟量,再经过 V/I 转换电路的转换输出不同的电流。输出电流范围为 10100mA,电流设置步进为
2、 1mA,输出电流调整率2%。本文主要分析了数控直流恒流源系统的设计需求,阐述了数控直流恒流源的软硬件的设计原则,介绍了数控直流恒流源各模块电路的功能及设计思路,完成了数控直流恒流源系统的全部设计,给出了完整的电路图和程序。本文设计的重点是单片机主控系统和 D/A 转换电路,设计的难点是高线性、高稳定度的电压/电流转换电路(V/I 转换电路) 。测试结果表明,本系统能满足需要高稳定度的小功率直流恒流源领域的应用要求。关键词 数控 恒流源 V/I 转换ABSTRACTNumerical control DC constant current source is to provide a stab
3、le DC power devices, and equipment for scientific experiments debugging necessary equipment. This paper instructed the numerical control DC constant current source which makes use of the AT89C51 version single chip microcontroller is the main controller in this system, while the set value and the re
4、al output current can be displayed by LED. In this system, the digitally programmable signal from Single Chip Micro controller is converted to analog value by D/A converter, and then transited by voltage/current converter circuit, so adjustable output different current. Output current range of 10100
5、mA, current set of 1mA step, the output current adjustment rate of less than 2%.This paper analyzes the numerical control DC constant current source system design needs, expounded numerical-controlled DC constant current source of the hardware and software design principles, instructed the numerical
6、-controlled DC constant current source circuit of the module function and design ideas, completed the numerical-controlled DC current source of all design, and the circuit is complete and procedures. This paper focuses on the design of the control system microcontroller and D/A Conversion Circuit, T
7、he difficulty in the design of high linearity, high stability of the voltage/current converter circuit (V/I Conversion Circuit). The test results have showed that it can be applied in need areas of constant current source with high stability and low power.KEY WORDS numerical control constant current
8、 source V/I convertI目 录前 言 .1第 1 章 系统总体设计 .21.1 系统设计任务与要求 .21.1.1 系统设计任务 .21.1.2 系统设计要求 .21.2 重点研究内容与实现方法 .21.2.1 重点研究内容 .21.2.2 实现途径及方法 .31.3 系统总体方案设计 .31.3.1 主控模块 .31.3.2 键盘与显 示模块 .41.3.3 恒流源模块 .41.3.4 存储器扩展模块 .41.3.5 电源模块 .51.3.6 系统原理框图 .5第 2 章 系统硬件各功能模块的设计 .62.1 主控模块的设计 .62.1.1 AT89C51 单片机简介 .62
9、.1.2 D/A 转换电路的设计 .72.1.3 恒流源电路的设计 .92.1.4 数据存储器的扩展 .102.1.5 系统资源分配 .112.2 人机接口的设计 .122.2.1 键盘的设计 .122.2.2 显示电路的 设计 .142.3 系统抗干扰设计 .15II2.3.1 看门狗电路的设计 .152.3.2 电源供电系统的设计 .162.3.3 基准电压的设计 .17第 3 章 控制软件的设计 .193.1 主程序的设计 .193.1.1 读写 EEPROM 子程序的设计 .193.1.2 键盘处理子程序的设计 .203.1.3 D/A 转换子程序的设计 .203.2 键盘中断服务程序
10、的设计 .213.3 显示中断服务程序的设计 .213.1.1 正常显示程序模块 .213.1.2 闪烁显示程序模块 .21第 4 章 系统调试 .284.1 硬件仿真调试 .284.2 软件的调试 .314.3 数据测试及误差分析 .35第 5 章 结论 .41致 谢 .42参考文献 .43附录 1:电路原理图 .44附录 2:源程序 .48附录 3:英文原文 .62附录 4:中文译文 .69西北第二民族学院学士学位论文 数控直流恒流源的设计第 1 页前 言直流恒流源是提供稳定直流电流的电源装置,是科学实验和设备调试中的一种必备设备。所谓恒流源,是指对应于一定的负载变化其所产生的电流变化趋于
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