單片機(jī)控制的恒流源方案設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告

單片機(jī)掌握的恒流源方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：XXX一、設(shè)計(jì)方案性能指標(biāo)：1、輸出電流：0-1A2、輸出電壓：0-10V0-10V范圍內(nèi)變化而電流保持不變。二、設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)框圖+5V+5V、+12V、—12V電源鍵盤(pán)鍵盤(pán)輸入D/A轉(zhuǎn)換恒流源電負(fù)載顯示單片機(jī)8051A/D轉(zhuǎn)換電壓采樣系統(tǒng)的工作原理如下:在通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定好需要輸出的電流后，8051單片機(jī)對(duì)D/A的輸出電壓使恒流源電路輸出相應(yīng)的電流值。8051單片機(jī)通過(guò)采樣恒流源電路上串接的采樣電阻的電壓，計(jì)D/A的輸出從而2.1、硬件電路設(shè)計(jì)壓控恒流源原理圖恒流源電路由集成運(yùn)放和達(dá)林頓管構(gòu)成，RL為負(fù)載,R1為采樣電阻。圖中運(yùn)D/A的輸出，由于D/AC3穩(wěn)定電壓,R1相連。AIUR R1達(dá)林頓管的電流放大特性，可實(shí)現(xiàn)大電流的輸出，其電流放大倍數(shù)為 1000～b15000倍。IcβI，由于β值很大則IcIb，那么IcIe。轉(zhuǎn)變達(dá)林頓B管腳bCEOP07的反OP07B管腳的電位。E管腳電壓需要采集送到單片機(jī)處理，接電容C2使采集電壓更加穩(wěn)定。EUfIeR，ΔUUD/A?Uf當(dāng)通過(guò)達(dá)林頓管的集電極CE上的電流變大時(shí)，功率電阻上的電壓上升，ΔUB管腳的電位降低，從C和放射極電流降低。當(dāng)通過(guò)達(dá)林頓管的集電極CE上的電流變小時(shí)，功率電阻上的電壓降低，ΔU為正值，則B管腳C和放射極電流上升，當(dāng)ΔU為零時(shí)電流穩(wěn)定不變，由此來(lái)到達(dá)恒流的目的。當(dāng)輸出電流到達(dá)肯定程度時(shí),R1必定會(huì)發(fā)熱引起自身阻值的變化。這是影響1Ω的電阻。2.2軟件設(shè)計(jì)LED3個(gè)選擇開(kāi)關(guān)〔AA輸出電流值選擇，八段數(shù)碼管顯示。程序流程圖系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化輸入期望電流數(shù)掃描按鍵D/A轉(zhuǎn)換向運(yùn)放輸入電壓采樣，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)碼管顯示具體掌握過(guò)程：?jiǎn)?dòng)單片機(jī)和恒流源，輸入期望的電流數(shù)值〔目前只能利用開(kāi)關(guān)進(jìn)展粗選：0.2A，0.5A和1A，改進(jìn)：可以承受全數(shù)字鍵盤(pán)輸入。也可利用接在運(yùn)放同相輸入端的滑動(dòng)變阻器進(jìn)展〕〔假設(shè)0〕然后送至DA轉(zhuǎn)換器向運(yùn)放輸出電壓。在該電壓下，經(jīng)過(guò)運(yùn)放和達(dá)林頓管組成的恒流源電路，可以輸出期望的恒流電源。ADADC08328內(nèi)部的BCDLED數(shù)碼管顯示出當(dāng)前的輸出電流值。報(bào)告后面附程序源碼。三、系統(tǒng)仿真本次綜合設(shè)計(jì)我們承受Proteus仿真軟件，通過(guò)單片機(jī)三個(gè)按鍵選擇電流檔位，變化負(fù)載電阻硬件電路的輸出電流保持不變。單片機(jī)掌握恒流源電路圖：321DIPSW_3

DSW2456

+5v

-5P20P1223

WP1.3+5v

P1.38765432180C51

313029

9 18 19U1

CYTAL

10987654321DAC0832 U9GDIDIDIGS11974HC245

98765432U6

P.......1.0

EASEN

RST

XTAL2XTAL1

15p

15p

ILE(BY1/BY2)A/AAAAAAAAA0

IOI1T2

XER2VCCB7B6B5B4B3B2B1B01112131415161718

P././WP././/./././././110P././//////D0

DI7DI6DI5DI411121314151617181920P726P24P././T0

P././A8

P25+5WR1716151413121110

2827262524232221

3233343536373839P726 P3221+5v

P524

P20P76504P02P03P01

1P00201

RSCK-8

6 511

+128756ADC0832 VIDO

11174HC573OELE

98765432U2D7D6D5D4D3D2D1D0Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0

020304050607

LM324722C4

U8:BVol4.98CNDCS1234

+5v

11974HC245

121314151617181998765432U3

20kR17A/AAAAAAAAA00.u3

100RR9

B7B6B5B4B3B2B1B01401

1401

+5v

1112131415161718100R1

10k

40%

RV3+12v

67 4OP77AP 3 2

-12v

U1:A(V-)

2 11OP462P1

10u5 u4U1:AVol1.00

1kR14

1kR18mA0.00

(+)47u7TI12

Am1.00Am1.00

1R19

TI12RL10C8

V0)

%03101uC6Vol2.99仿真結(jié)果：3歐姆、6歐姆、9歐姆負(fù)載時(shí)截取系統(tǒng)運(yùn)行狀況。1A電流檔3歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+1.00Amps RL

31%

C6+2.991u VoltsR181k

0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+1.00Amps

C8(2)V=0.9973856歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+1.00Amps RL

60 1u

+5.98Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+1.00Amps

C8(2)V=0.9973859歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+1.00Amps RL

90 1u

+8.98Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+1.00Amps

C8(2)V=0.9973850.5A電流檔3歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+0.50Amps RL

30 1u

+1.49Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+0.50Amps

C8(2)V=0.4982926歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+0.50Amps RL

60 1u

+2.99Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+0.50Amps

C8(2)V=0.4982929歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+0.50Amps RL

90 1u

+4.48Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+0.50Amps

C8(2)V=0.4982930.2A電流檔3歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+0.20Amps RL

30 1u

+0.61Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+0.20Amps

C8(2)V=0.2017726歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+0.20Amps RL

60 1u

+1.21Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+0.20Amps

C8(2)V=0.2017729歐姆時(shí)仿真結(jié)果(+)

+0.20Amps RL

90 1u

+1.82Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+0.20Amps

C8(2)V=0.201772四、總結(jié)與收獲我和XXX同學(xué)分工合作，首先確定好硬件電路，再實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的掌握。我主要負(fù)責(zé)硬件電而考慮到我們?cè)囼?yàn)室只能供給十二伏直流電壓0-10V，片機(jī)的掌握和現(xiàn)實(shí)，我們實(shí)現(xiàn)了該電路的人機(jī)交互?，F(xiàn)實(shí)實(shí)現(xiàn)還會(huì)有很多問(wèn)題，期望在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷完善。XXX教師在整個(gè)綜合設(shè)計(jì)過(guò)程中的指導(dǎo)和幫助。附程序代碼：;/////////變量聲明//////////CS2BITP3.3 ;ADC0832使能接口CLKBITP3.2 ;ADC0832時(shí)鐘接口DOBITP3.1 ;ADC0832數(shù)據(jù)輸出接口DIBITP3.0 ;ADC0832數(shù)據(jù)輸入接口DATDATA40H ;ADC0832數(shù)據(jù)暫存區(qū)LED_1DATA70HLED_2DATA71HLED_3CS1 BITDATAP1.373H;DAC的片選端口KEY1BITP1.0;0.2A按鍵選擇端口KEY2BITP1.1;0.5A按鍵選擇端口KEY3BITP1.2;1A按鍵選擇端口;//////主程序開(kāi)頭///////////////ORG 0000HSJMPMAINORG0030HMAIN:MOVSP,#60H;壓棧MOVDAT,#00H;清零暫存區(qū)MOVLED_1,#00H;清空顯示緩沖區(qū)MOVLED_2,#00HMOVLED_3,#00HMOVP2,#00H;P20SETBCS1SETBCS2SETBP3.6LCALLDELAYLCALLDELAYLOOP:LCALLKEY_JUDGELCALLDACONVLCALLADCONVLCALLDISPLAYLJMPLOOP;/////////按鍵推斷///////////KEY_JUDGE:JNBKEY1,KEY_1JNBKEY2,KEY_2JNBKEY3,KEY_3MOVP2,#00HSJMPRETURN1KEY_1:MOVP2,#33HSJMPRETURN1KEY_2:MOVP2,#7FHSJMPRETURN1KEY_3:MOVP2,#0FFHSJMPRETURN1RETURN1:RET;/////////DA轉(zhuǎn)換////////////DACONV:CLRCS1CLRP3.6RET;////////ADC0832轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)///////////ADCONV:SETB CS2NOPCLR CLKNOPCLR CS2NOPSETB DINOPSETB CLKNOPCLR DICLR CLKNOPMOV A,#02HMOV C,ACC.1MOV DI,C ;輸出掌握位1SETB CLKNOPCLR DICLR CLKMOV C,ACC.0MOV DI,CSETB CLKNOPSETB DICLR CLK ;到此clk輸出了三個(gè)脈沖輸入模式和通道號(hào)已經(jīng)選擇SETB CLKCLR AMOV R2,#08HLOOP1:CLR CLKRL AMOV C,DOMOV ACC.0,CSETB CLKDJNZ R2,LOOP1SETB CS2MOV DAT,A ;ADC0832DAT中;//////////////BCD碼轉(zhuǎn)換/////////////////BCDCON:MOVMOVDIVA,DATB,#32HAB;得到實(shí)際電壓值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼MOVR1,AADDA,#0AH;顯示小數(shù)點(diǎn)MOVLED_1,A;得到電壓實(shí)際值最高位，放入緩沖區(qū)MOVA,BMOVB,#05HDIVABMOVLED_2,A;得到電壓實(shí)際值次高位，放入緩沖區(qū)MOVLED_3,#00H;得到電壓實(shí)際值最低位，放入緩區(qū)RET;////////////////顯示程序//////////////DISPLAY:MOV P0,#00HMOV DPTR,#DISTABMOV A,LED_1MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ASETB P1.7SETB P1.6CLR P1.5LCALL DELAYMOV P0,#00HMOV DPTR,#DISTABMOV A,LED_2MOVC A,@A+DPTRMOV P0,ASETB P1.7SETB P1.5CLR P1.6LCALL DELAYMOV P0,#00HMOV DPTR,#DISTABMOV A,LE