数控直流电流源.ppt

数控直流电流源,成员：,一、任务,设计并制作数控直流电流源。输入交流200240v，50hz；输出直流电压10v。其原理示意图如下图所示。,二、要求,1 基本要求 （1）输出电流范围：200ma2000ma； （2）可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值给定值的1+10 ma； （3）具有“+”、“-”步进调整功能，步进10ma； （4）改变负载电阻，输出电压在10v以内变化时，要求输出电流变化的绝对值输出电流值的1+10 ma； （5）纹波电流2ma； （6）自制电源。,2 发挥部分 （1）输出电流范围为20ma2000ma，步进1ma； （2）设计、制作测量并显示输出电流的装置 (可同时或交替显示电流的给定值和实测值)，测量误差的绝对值测量值的0.1+3个字； （3）改变负载电阻，输出电压在10v以内变化时，要求输出电流变化的绝对值输出电流值的0.1+1 ma； （4）纹波电流0.2ma； （5）其他。,系统方案框图,单元电路设计,1 压控电流源单元电路设计 2 s类功率放大器电路设计 3 adc dac电路,1.压控电流源单元电路设计,压控电流源的负反馈放大以一个精密运放op07构成一个同相放大器，引入深度的电流负反馈，从而稳定输出到负载的电流。运放正常工作于同相放大状态时，由运放虚短的原理可知： 取样电阻上的电压： u13 = uin 所以： i13=u13/r13=u13/r13（1） 又因op07运放的输入电阻较高，运放的反相端输入电流可认为零。所以有 il=uin / r20（2） 只要取样电阻r13使用高精度，低温漂电阻。则负载电阻上的电流il正比于uin，可以用uin精确的控制输出电流了。 因此，只要选用的扩流电路性能比较好，输出电流的精度完全取决于取样电阻的精度。,2 s类功率放大器电路设计,s类功放电路原理图,工作原理：,s类功放电路的核心是一片带负载能力非常高的电流驱动放大器，它与负载rl之间通过电桥耦合。 假设放大器a2的开环增益（open loop gain）接近无穷大，那么a、b点之间的电位将会相同（极度接近），用公式表示为： i2*r1=i3*r3（4） i0*r2=i4*r4（5） 若a2的输入性能近似于理想运放的性能，即虚断（输入阻抗无穷大），则 i3=i4 （6） 可得： i2=(r2*r3)*i0/(r1*r4) （7）,又因为电桥平衡时有： r2*r3 =r1*r4 （8） 所以 i2=i0 故此： i1=0 根据以上推导，说明当s类功放电路正常工作以后，前级电路工作在空载状态，负载所需电流完全由后级的电流驱动放大器提供。这样，电路对前级压控电流源的负载要求就不至于很高，大大简化了设计的难度，这也是本电路的特色之所在。,s类功率放大器电路图：,3 adc dac电路设计,d/a电路以采用max531，使用其内部自带的2.048v基准源。其电路原图如图7所示。d/a转换的分辨率为： vdvref / (212) = 2048 / 40960.5mv 加在1欧的取样电阻上是，就可以输出分辨率为0.5ma的电流。 a/d电路采用max1241，与max531使用同一个基准源。因此，a/d的分辨率为0.5mv，当取样电阻为1欧时，测量电流的分辨率为0.5ma。因为max1241的转换精度很高（达到1lsb），因此，该a/d电路完全可以满足题目的扩展要求2。,adc、dac模块原理图：,系统主程序思路,矩阵键盘硬件连接,扫描原理,将行线所接的i/o口作为输出端，列线所接的i/o口作为输入端。 1）、判断键盘中是否有按键按下。将全部行线置低电平输出，然后读四根输入列线的状态。只要有低电平出现，则说明有键按下（实际编程时，考虑按键的消抖）。如读到的都是高电平，则表示无键按下。 2）、判断闭合键所在位置。在确认有键按下后，即可进入确定具体哪个键按下的过程。其思路是：依次将4根行线分别置为低电平，即在某根行线置为低电平时，其余行线为高电平，在确定某根行线置为低电平后，再逐列检查各列线的电平状态，若某列为低电平，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。 3）、键盘的编码，即对各个按键进行编号。,矩阵键盘程序,#include #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int typedef unsigned char int8u; void delay(uchar dly_t) for(;dly_t0;dly_t-) _asm(nop); void delay_ms(uchar ms) int dly_i,dly_j; if (ms1) ms=1; for(dly_i=0;dly_ims;dly_i+) for(dly_j=0;dly_j=2770;dly_j+); ,uchar keyscanf(void) uchar value; int8u keyport; keyport=0xf0; if(keyport!=0xf0) delay_ms(10); if(keyport!=0xf0) keyport=0xfe; if(keyport!=0xfe) value=keyport ,keyport=0xfb; if(keyport!=0xfb) value=keyport ,lcd1602程序,#include /#include /#include /#include #include “keyscan.h“ #define rs porte_pe4 #define rw porte_pe3 #define en porte_pe2 #define rs_clr rs=0 #define rs_set rs=1 #define rw_clr rw=0 #define rw_set rw=1 #define en_clr en=0 #define en_set en=1 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int,void lcd_check_busy(void) uchar temp=1; delay(255); rs_clr; delay(255); rw_set; delay(255); while(temp) en_set; delay(255); ddra=0x00; delay(255); temp=porta ,void lcd_write_com(uchar com) lcd_check_busy(); porta=com; delay(255); rs_set; delay(255); rw_set; delay(255); en_set; delay(255); delay(255); en_set; delay(255); /* void lcd_write_data(uchar data) lcd_check_busy(); delay_ms(1); porta=data; rs_set; delay_ms(1); rw_clr; delay_ms(1); en_set; delay_ms(1); en_clr; delay_ms(1); */,void lcd_init(void) ddra = 0xff; porta = 0x00; ddre=0xff; porte = 0xff; delay_ms(12); lcd_write_com(0x38); delay_ms(4); lcd_write_com(0x38); delay_ms(4); lcd_write_com(0x38); delay_ms(4); lcd_write_com(0x38); lcd_write_com(0x08); / delay(255); lcd_write_com(0x01); / delay(10); lcd_write_com(0x06); / delay(255); lcd_write_com(0x0c); / delay(50); ,void lcd_write_char(uchar row,uchar line,uint num,uchar *s) uchar lcd_i,lcd_t; if (row=1) row=0x80+line; else row=0xc0+line; lcd_write_com(row); rs_set; delay(255); rw_clr; delay(255); for(lcd_i=0;lcd_inum;lcd_i+) lcd_t=*s; delay(255); porta=lcd_t; delay(255); en_set; delay(255); en_clr; delay(255); s+; ,adc-max1240,#define ad_cs porta_pa5 #define ad_dout porta_pa6 unsigned char data_out12; unsigned char adc(void) /max1240 ad_cs=1; ad_dout=0; ad_sclk=0; _asm(nop); _asm(nop); _asm(nop); ad_cs=0;,check:if(ad_dout=1) int ad_i; for(ad_i=11;ad_i=0;ad_i-) ad_sclk=1; _asm(nop); _asm(nop); _asm(nop); ad_sclk=0; data_outad_i=ad_dout; _asm(nop); _asm(nop); _asm(nop); else ; goto check; return data_out11; ,dac-max531,#include #include #include #include #define da_din porta_pa0 #define da_clr porta_pa1 #defi