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基于单片机的数控直流电流源的研制(一)
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520503
发表于 2013-6-22 09:40
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基于单片机的数控直流电流源的研制(一)
电源设备
,
日常生活
,
单片机
,
直流电
,
数控
0 引言
从日常生活到最尖端的科学都离不开电源技术的参与和支持,而电源技术和产业对提高一个国家劳动生产率的水平,即提高一个国家单位能耗的产出水平,具有举足轻重的作用.在电源种类繁多和技术的多样化中,不断地提出更多.更高.更先进的要求来迎合当今社会时代的步伐.电源设备是电子仪器的一个重要组成部分,通常有直流电压源.电流源.交流电压源,电压源等.随着信息时代的飞速发展,电源设备也逐渐向数字化方向发展,便有了数控直流电流源的研究方向.
数控直流电流源是一种低纹波.高精度并当负载在一定范围内变化时具有良好的稳定性.输出可预置的数控直流电流源,它是现代科学研究和生产的需要,也代表着直流电流源发展的方向,而且得到了越来越广泛的应用.
1 设计任务要求
在此设计并制作出一款数控直流电流源.其原理示意图如图1所示.
具体要达到的技术指标为:
(1)输入交流为200~240 V,50 Hz;输出直流电压≤10 V.
(2)输出电流范围:20~2 000 mA;
(3)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2%+1 mA;
(4)具有“+”.“-”步进调整功能,步进≤2 mA;
(5)改变负载电阻,输出电压在10 V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的2%+1 mA;
(6)纹波电流≤1 mA.
`2 系统总体设计
本系统采用STC89C52单片机作为整机的控制部分,通过键盘改变或设定数字量,经D/A 转换后产生相应的电压值,从而控制恒流源电路;为了能够使系统具备检测实际输出电流值的功能,可以在输出回路上串联取样电阻,将实际输出电流转换成电压,并经过A/D 进行模数转换,用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及显示.此系统比较灵活,采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制,使系统硬件更加简洁.灵活,各类功能易于实现,能很好地满足性能指标的要求.具体框图如图2所示.
3 各部分模块电路设计
3.1 键盘与显示电路
键盘电路和显示电路由8255 驱动,如图3 所示.
显示部分采用共阳数码管动态扫描方式,在程序控制下,可以显示输出电流和采样电流;键盘采用矩阵结构,有:显示切换键.后退键.加1键.减1键.确认键.0~9数字键入键等.
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