单片机控制的恒流源方案设计总结报告

单片机掌握的恒流源方案设计指导教师：XXX一、设计方案性能指标：1、输出电流：0-1A2、输出电压：0-10V0-10V范围内变化而电流保持不变。二、设计方案系统框图+5V+5V、+12V、—12V电源键盘键盘输入D/A转换恒流源电负载显示单片机8051A/D转换电压采样系统的工作原理如下:在通过键盘设定好需要输出的电流后，8051单片机对D/A的输出电压使恒流源电路输出相应的电流值。8051单片机通过采样恒流源电路上串接的采样电阻的电压，计D/A的输出从而2.1、硬件电路设计压控恒流源原理图恒流源电路由集成运放和达林顿管构成，RL为负载,R1为采样电阻。图中运D/A的输出，由于D/AC3稳定电压,R1相连。AIUR R1达林顿管的电流放大特性，可实现大电流的输出，其电流放大倍数为 1000～b15000倍。IcβI，由于β值很大则IcIb，那么IcIe。转变达林顿B管脚bCEOP07的反OP07B管脚的电位。E管脚电压需要采集送到单片机处理，接电容C2使采集电压更加稳定。EUfIeR，ΔUUD/A−Uf当通过达林顿管的集电极CE上的电流变大时，功率电阻上的电压上升，ΔUB管脚的电位降低，从C和放射极电流降低。当通过达林顿管的集电极CE上的电流变小时，功率电阻上的电压降低，ΔU为正值，则B管脚C和放射极电流上升，当ΔU为零时电流稳定不变，由此来到达恒流的目的。当输出电流到达肯定程度时,R1必定会发热引起自身阻值的变化。这是影响1Ω的电阻。2.2软件设计LED3个选择开关〔AA输出电流值选择，八段数码管显示。程序流程图系统初始化系统初始化输入期望电流数扫描按键D/A转换向运放输入电压采样，A/D转换数码管显示具体掌握过程：启动单片机和恒流源，输入期望的电流数值〔目前只能利用开关进展粗选：0.2A，0.5A和1A，改进：可以承受全数字键盘输入。也可利用接在运放同相输入端的滑动变阻器进展〕〔假设0〕然后送至DA转换器向运放输出电压。在该电压下，经过运放和达林顿管组成的恒流源电路，可以输出期望的恒流电源。ADADC08328内部的BCDLED数码管显示出当前的输出电流值。报告后面附程序源码。三、系统仿真本次综合设计我们承受Proteus仿真软件，通过单片机三个按键选择电流档位，变化负载电阻硬件电路的输出电流保持不变。单片机掌握恒流源电路图：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仿真结果：3欧姆、6欧姆、9欧姆负载时截取系统运行状况。1A电流档3欧姆时仿真结果(+)

+1.00Amps RL

31%

C6+2.991u VoltsR181k

0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+1.00Amps

C8(2)V=0.9973856欧姆时仿真结果(+)

+1.00Amps RL

60 1u

+5.98Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+1.00Amps

C8(2)V=0.9973859欧姆时仿真结果(+)

+1.00Amps RL

90 1u

+8.98Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+1.00Amps

C8(2)V=0.9973850.5A电流档3欧姆时仿真结果(+)

+0.50Amps RL

30 1u

+1.49Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+0.50Amps

C8(2)V=0.4982926欧姆时仿真结果(+)

+0.50Amps RL

60 1u

+2.99Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+0.50Amps

C8(2)V=0.4982929欧姆时仿真结果(+)

+0.50Amps RL

90 1u

+4.48Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+0.50Amps

C8(2)V=0.4982930.2A电流档3欧姆时仿真结果(+)

+0.20Amps RL

30 1u

+0.61Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+0.20Amps

C8(2)V=0.2017726欧姆时仿真结果(+)

+0.20Amps RL

60 1u

+1.21Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 10u+0.20Amps

C8(2)V=0.2017729欧姆时仿真结果(+)

+0.20Amps RL

90 1u

+1.82Volts0.00mA

Q3TIP122

Q4TIP122C7470u

R191 C810u+0.20Amps

C8(2)V=0.201772四、总结与收获我和XXX同学分工合作，首先确定好硬件电路，再实现单片机的掌握。我主要负责硬件电而考虑到我们试验室只能供给十二伏直流电压0-10V，片机的掌握和现实，我们实现了该电路的人机交互。现实实现还会有很多问题，期望在以后的学习过程中不断完善。XXX教师在整个综合设计过程中的指导和帮助。附程序代码：;/////////变量声明//////////CS2BITP3.3 ;ADC0832使能接口CLKBITP3.2 ;ADC0832时钟接口DOBITP3.1 ;ADC0832数据输出接口DIBITP3.0 ;ADC0832数据输入接口DATDATA40H ;ADC0832数据暂存区LED_1DATA70HLED_2DATA71HLED_3CS1 BITDATAP1.373H;DAC的片选端口KEY1BITP1.0;0.2A按键选择端口KEY2BITP1.1;0.5A按键选择端口KEY3BITP1.2;1A按键选择端口;//////主程序开头///////////////ORG 0000HSJMPMAINORG0030HMAIN:MOVSP,#60H;压栈MOVDAT,#00H;清零暂存区MOVLED_1,#00H;清空显示缓冲区MOVLED_2,#00HMOVLED_3,#00HMOVP2,#00H;P20SETBCS1SETBCS2SETBP3.6LCALLDELAYLCALLDELAYLOOP:LCALLKEY_JUDGELCALLDACONVLCALLADCONVLCALLDISPLAYLJMPLOOP;/////////按键推断///////////KEY_JUDGE:JNBKEY1,KEY_1JNBKEY2,KEY_2JNBKEY3,KEY_3MOVP2,#00HSJMPRETURN1KEY_1:MOVP2,#33HSJMPRETURN1KEY_2:MOVP2,#7FHSJMPRETURN1KEY_3:MOVP2,#0FFHSJMPRETURN1RETURN1:RET;/////////DA转换////////////DACONV:CLRCS1CLRP3.6RET;////////ADC0832转换数据///////////ADCONV:SETB CS2NOPCLR CLKNOPCLR CS2NOPSETB DINOPSETB CLKNOPCLR DICLR CLKNOPMOV A,#02HMOV C,ACC.1MOV DI,C ;输出掌握位1SETB CLKNOPCLR DICLR CLKMOV C,ACC.0MOV DI,CSETB CLKNOPSETB DICLR CLK ;到此clk输出了三个脉冲输入模式和通道号已经选择SETB CLKCLR AMOV R2,#08HLOOP1:CLR CLKRL AMOV C,DOMOV ACC.0,CSETB CLKDJNZ R2,LOOP1SETB CS2MOV DAT,A ;ADC0832DAT中;//////////////BCD码转换/////////////////BCDCON:MOVMOVDIVA,DATB,#32HAB;得到实际电压值对应的二进制码MOVR1,AADDA,#0AH;显示小数点MOVLED_1,A;得到电压实际值最高位，放入缓冲区MOVA,BMOVB,#05HDIVABMOVLED_2,A;得到电压实际值次高位，放入缓冲区MOVLED_3,#00H;得到电压实际值最低位，放入缓区RET;////////////////显示程序//////////////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