数控电流源设计毕业论文
数控直流电流源的设计与实现
关键词：双闭环控制 数控直流电流源 ＰＩＤ 算法 在电子设备中经常用到稳定性好、精度高、输出可预置 的直流电流源。相对于电压源，电流源具有抗干扰能力强， 信号传输不受距离影响，能够区别零信号与断路故障等优 点。本文设计的数控直流电流源输出电流在 ２０ｍＡ～２０００ｍＡ 可调，输出电流可预置、具有“＋”、“－”步进调整、快速调 整、参数具有掉电保护等功能。硬件电路采用 ＡＤｕＣ８３１ 为控 制核心，利用闭环控制原理，加上反馈电路，使整个电路构 成一个闭环，在软件方面主要利用 ＰＩＤ 算法来实现对输出电 流的精确控制。该系统可靠性高、体积小、操作简单方便、 人机界面友好。
2008.Noolicy & Management
对一氧化碳还原氧化铜实验装置的改进
重庆市田家炳中学 宋要红
原九年义务教育《化学》上期教材一氧化碳还原氧化铜实 验由于实验效果不佳，材料装置较复杂，用药量也大；硬质试 管的内径又大（空间大，一氧化碳在管内密度减小，氧化铜接 触一氧化碳的面积减小）。最终实验结果，往往只能观察到澄 清石灰水变浑浊，而观察不到黑色氧化铜还原成光亮的紫红色 铜，或现象不显著，现教材取消了此实验的演示实验。针对以 上缺陷，我将此实验作了改进。
数控技术毕业论文(5篇)
数控技术毕业论文（5篇）1.数控编程与其发展数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一，其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。
在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。
由于生产实际的强烈需求，国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究，并取得了丰硕成果。
下面就对数控编程及其发展作一些介绍。
1.1数控编程的基本概念数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。
它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。
刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。
1.2数控编程技术的发展概况为了解决数控加工中的程序编制问题，50年代，MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。
其后，APT几经发展，形成了诸如APTII、APTIII、APT(算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能)APTAC(Advancedcontouring),APT/SS(SculpturedSurface)等先进版。
采用APT语言编制数控程序具有程序简炼，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级，上升到面向几何元素。
APT仍有许多不便之处：采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接；不容易作到高度的自动化，集成化。
针对APT语言的缺点，1978年，法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统，称为为CATIA。
随后很快出现了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM及NPU/GNCP 等系统，这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了CAD和CAM向一体化方向发展。
2017毕业论文-数控恒流源的设计
2017毕业论文-数控恒流源的设计2017毕业论文-数控恒流源的设计兰州工业高等专科学校毕业论文摘要恒流源,是一种能够向负载提供恒定电流的电源。
恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。
本文设计了一种基于单片机控制的数控直流恒流源。
该恒流源以AT89S52为控制核心，采用了高共模抑制比低温漂的运算放大器OP07和达林顿管TIP122构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及12位D/A芯片MAX532、16位A/D芯片AD7715，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制。
人机接口采用4×4键盘及LED数码管显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。
在软件设计上采用增量式PID控制算法，即数字控制器的输出只是控制量的增量。
该系统已基本达到预期的设计目标，具有功能强、性能可靠、体积小、电路简单的特点，可以应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。
关键词：恒流源；AT89S52；PID控制算法；数字控制。
The abstract Constant current, is one kind can provide theconstant current to the load the power source.The constant current application scope is extremely widespread, and in many situations is essential.This article has designed one kind the numerical control cocurrent constant current which controls based on the monolithic integrated circuit. This constant current take AT89S52 as the control core, has used operational amplifier OP07 and Darington which Gao Gongmu the rejection ratio low temperature floats manages the TIP122 constitution constant current the main body, matches by the high accuracy sampling resistance and 12 D/A chip MAX532, 16 A/D chip AD7715, has completed the monolithic integrated circuit to the output current real-time examination and the real-time control. The man-machine connection uses 4×4 the keyboard and the LED nixietube monitor, the control interface is direct-viewing, is succinct, has the good man-machine interaction es the increase type PID control algorithm in the software design, namely the digital controller output only is controls the quantity the increase. This system had achieved basically the anticipated design goal, has the function strongly, the performance reliable, the volume small, the electric circuit simple characteristic, may apply in needs the high stability the low power constant current domain. Key word: Constant current;AT89S52; PID control algorithm; Numerical control. 目录第1章绪论5 第2章系统的总体设计6 2.1 设计指标要求6 2.2 总体方案的选取及系统6 2.2.1 方案一：6 2.2.2 方案二：7 第3章系统的硬件设计8 3.1 单片机的功能介绍8 3.1.1 主要功能特性：8 3.1.2 引脚功能说明8 3.1.3 时钟电路及复位电路11 3.2 恒流源基本设计原理与实现方法13 3.2.1 引起稳定电源输出不稳定的主要原因13 3.2.2 恒流源的基本设计原理14 3.2.3 系统电源设计15 3.3 A/D 模块选择16 3.3.1 AD7715简介16 3.3.2 硬件电路设计18 3.4 D/A 模块选择19 3.4.1 MAX532简介19 3.4.2 硬件电路设计21 3.5 键盘接口电路设计22 3.5.1 键盘工作方式23 3.5.2 接口电路设计23 3.5.3 按键抖动及消除24 3.6 显示器接口电路设计25 第4章系统的软件设计27 4.1 控制算法27 4.2 软件流程图29 4.2.1 主程序流程图29 4.2.2 键盘中断子程序30 4.2.3 显示中断子程序31 第5章总结33 致谢34 参考文献35 附录A 总电路图36 第1章绪论恒流源,是一种能向负载提供恒定电流之电路。
数控恒流源的设计与制作毕业论文
编号题目：数控恒流源的设计与制作学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术作者姓名：指导教师：职称：完成日期：2013 年月日二〇一三年六月目录河西学院本科生毕业论文（设计）诚信声明 ........................................................................................ 河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告 ........................................................................................ 摘要 .................................................................................................................................................. Abstract..............................................................................................................................................1 绪论...............................................................................................................................................1.1恒流源的意义及研究价值....................................................................................................................1.2恒流源的发展历程................................................................................................................................1.2.1 电真空器件恒流源的诞生......................................................................................................1.2.2 晶体管恒流源的产生和分类..................................................................................................1.2.3 集成电路恒流源的出现和种类..............................................................................................1.3数控恒流源的研究现状和发展趋势....................................................................................................2 系统设计 .........................................................................................................................................2.1设计要求............................................................................................. 错误!未定义书签。
数控恒流源的设计与制作本科毕业设计
毕业设计题目：数控恒流源的设计与制作毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
AT89C51数控电流源设计
第22卷第3期大 学 物 理 实 验 V ol.22N o.32009年09月出版PHY SIC A L EXPERI ME NT OF C O LLEGESep.2009收稿日期:2009-03-18文章编号:1007-2934(2009)03-0073-05基于AT89C51数控电流源的设计施养智(漳州师范学院,漳州,363000)摘 要 系统以AT 89C51单片机为主控制器,由电流源、DA 转换、AD 转换和LE D 数码管等模块组成。
利用电流负反馈和键盘设置,实现数控直流电流源,并能将预设的电流值与实际值在数码管上交替显示,通过检测证明本系统输出电流稳定。
关键词 单片机;数控;电流源中图分类号:O4-33 文献标识码:A1 引言电流源作为稳定电源的一个分支,在近年来得到迅速发展,构成电流源的核心器件已由早期的电真空结构流管跨入到半导体集成电路阶段。
电流源涉足的范围也由传统的稳定电磁场、校正电流表等扩展至激光、超导、近代通信和传感技术等新科技领域,并展示了广阔的应用前景[1]。
2 系统设计方案如图1所示为系统设计框图,本课题以AT 89C51单片机为核心,设计一个数控电流源。
通过键盘把预设的电流值送给单片机,输出恒定的电流。
电流源范围:100mA ～2000mA ,步长±10mA 。
并且在显示器上显示预设电流值和实测电流值。
图1 系统设计框图3 系统硬件3.1 硬件简介AT 89C51有四组8位准双向I/O 、5个中断资源、1个串行接口、4K 字节Flash 闪速存储器,125字节内部RAM 、片外可外扩64K B RAM 及程序存贮器。
在智能化控制有着广泛的应用。
PO 口和P3口作为8位数码管的显示及位选,4位数码管作于预设电流值显示,另4位数码管作于实时电流显示。
P2口用作键盘,键盘用于电流预设值及工作状态的设置。
图2 电流源模块图2为电流源模块。
图3为AD 及DA 模块。
数控直流电流源的设计
《关于单片机数控直流的电流源设计》要：本文介绍了基于单片机的数控直流电流源设计方案，给出了硬件组成及软件系统。
本系统以单片机AT89S52为核心部件，由键盘、显示、D/A及A/D转换，V/I转换、功率放大等模块组成。
采用负反馈闭环控制系统，单片机实时将预置值和实测值进行比较、调整控制，提高了电流源的输出精度。
所设计的数控直流电流源采用PID算法实现了量程可选、输出可调、步进精确、纹波电流极小的功能，而且可将输出电流预置值、实测值在LED上同时显示。
经实验证明具有较高的控制精度。
关键词：单片机，电流源，数控，Ｖ/Ｉ变换0引言低纹波、高精度稳定直流电流源是一种非常重要的特种电源，在现代科学研究和工业生产中得到了越来越广泛的应用。
普通电流源往往是用电位器进行调节，输出电流值无法实现精确步进。
有些电流源虽能实现数控但输出电流值往往比较小，且所设定的输出电流值是否准确不经测试无法知道等等[1,2]。
为此，结合单片机技术及Ｖ/Ｉ变换电路，采用反馈调整控制方案设计制作了一种新型的基于单片机高精度数控直流电流源。
它可实现以下功能：（1）具有多个量程,用户可根据实际需要选定。
(2)输出电流值可精确预置,最小步进为1ｍＡ，最大输出电流2000ｍＡ。
(3)纹波电流极小，小于0.1ｍＡ。
(4)LED可同时显示预置电流值、实测电流值及当前量程档，便于用户操作及进行误差分析。
1 硬件系统设计根据数控直流电流源的要求，由于要求有较大的输出电流范围和较精确的步进要求以及较小的纹波电流，所以不适合采用简单的恒流源电路FET和恒流二极管，亦不适合采用开关电源的开关恒流源，否则难以达到输出范围和精度以及纹波的要求[3]。
根据系统要求采用D/A转换后接运算放大器构成的功率放大，控制D/A的输入从而控制电流值的方法。
系统的原理框图如图1所示。
图1 系统的原理框图1.1 数控部分设计（1）89S52单片机基本系统：数控部分的核心采用89S 52。
优秀毕业设计数控恒流源设计
毕业设计数控恒流源设计目录摘要 (1)前言 (1)1系统原理及理论分析 (2)1.1单片机最小系统构成 (2)1.2系统性能要点 (2)1.3恒流原理 (3)2总体方案论证与比较 (5)3模块电路设计与比较 (5)3.1恒流源方案选择 (5)3.2反馈闭环方案选择 (7)3.3控制单元方案选择 (7)3.4电源方案选择 (7)3.5过压报警功能设计 (8)4软件设计 (9)4.1主程序模块 (9)4.2闭环比较子程序模块 (9)4.3电流设立子程序模块 (9)4.4键盘中断子程序模块 (9)4.5显示中断子程序模块 (9)5数据测试及分析 (14)5.1输出电流测试 (14)5.2步进电流测试 (15)5.3工作时间测试 (15)5.4负载阻值变化测试 (16)5.5纹波电流测试 (16)6结束语 (17)7道谢 (17)参照文献 (17)数控恒流源摘要：本系统以直流电流源为核心，AT89S52单片机为主控制器，通过键盘来设立直流电源旳输出电流，设立步进级别可达1mA，并可由数码管显示实际输出电流值和电流设定值。
本系统由单片机程控输出数字信号，通过D/A转换器（AD7543）输出模拟量，再通过运算放大器隔离放大，控制输出功率管旳基极，随着功率管基极电压旳变化而输出不同旳电流。
单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控，输出电流通过电流/电压转变后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，再经单片机分析解决，通过数据形式旳反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定旳压控电流源。
实际测试成果表白，本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒流源旳领域。
核心词：压控恒流源智能化电源闭环控制The Digital Controlled Direct Current SourceAbstract: In this system the DC source is center and 89S52 version single chip microcomputer (SCM) is main controller, output current of DC power can be set by a keyboard which step level reaches 1mA, while the real output current and the set value can be displayed by LED. In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC (AD7543), then the analog value which is isolated and amplified by operational amplifiers, is sent to the base electrode of power transistor, so an adjustable output current can be available with the base electrode voltage of power transistor. On the other hand, The constant current source can be monitored by the SCM system real-timely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digital value by ADC, finally the digital value as a feedback loop is processed by SCM so that output current is more stable, so a stable voltage-controlled constant current power is designed.The test results have showed that it can be applied in need areas of constant current source with high stability and low power.Keywords: voltage-controlled constant current source, intelligent power; closed loop control前言随着电子技术旳发展，数字电路应用领域旳扩展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求旳一种趋势，设备旳性能，价格，发展空间等备受人们旳关注，特别对电子设备旳精密度和稳定度最为关注。
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摘要I
第一章绪论1
1.1设计目的和意义1
1.2设计技术及现状1
1.3设计容3
第二章设计任务及要求4
2.1设计任务4
2.2设计技术要求及技术指标4
第三章系统设计5
3.1技术路线5
3.2设计思想5
3.3总体方案论证5
3.3.1恒流源电路设计方案5
3.3.2控制电路设计方案6
3.3.3显示电路设计方案6
目前，电力系统的后备电源、分布式电源系统以及通讯系统的后备电源等应用场合，均采用大容量的蓄电池作为储能元件。然而，在蓄电池的使用中需要一个双向DC/DC变换器来进行直流功率的变换。一旦电网系统发生故障，蓄电池通过双向DC/DC变换器直接并入直流母线，给后端的用电设备提供能量。当电网正常工作时。直流母线通过DC/CD变换器将电能存储在蓄电池中，而当蓄电池作为通讯系统的后备电源时，由于后端的用电设备多以大电流工作，因此要求蓄电池能够提供一个大而稳定的工作电流。另外，蓄电池充电时，也必须进行恒流控制，因此在双向DC/CD变换器中恒流控制的好坏直接影响用电设备和蓄电池的使用寿命。随着数字信号处理器（DSP）技术的成熟，越来越多的功率电路采用了数字式控制。与模拟控制相比，数字控制具有性价比高、性能稳定等优点。另外，通过对软件的编程，可以很方便的实现电路功能。针对蓄电池等储能元件在使用过程中功率双向变换的问题，在目前已有的非隔离型双向拓扑基础上，提出了一种改进型双向电路拓扑。该拓扑不仅实现了双向电路的恒流控制，而且解决了双向拓扑中对不同大小电流的采样问题。通过对DSP软件的编程，还可以实现对电路的恒流、恒压以及恒功率等控制功能。
3.3.4键盘设计方案6
3.3.5电源设计方案6
3.3.6系统设计方案7
第四章硬件设计8
4.1恒流源电路设计8
4.1.1恒流源电路结构8
4.1.2恒流源原理8
4.1.3恒流源电路器件选型9
4.2.数控电路设计10
4.2.1数控电路结构10
4.2.2数控电路原理10
4.2.3单片机的选型11
4.3 D/A转换电路设计13
由于数控电源管理的更广泛使用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和技术的发展，数字电路应用领域的发展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，设备的性能、价格、发展空间等备受关注，尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注。性能好的电子设备，首先离不开稳定的电流源，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，那么设备的寿命更长。基于此，人们对数控恒定电流器件的欲求越来越迫切，由于板载电流管理的更广泛的应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电源”的产品。当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流方面特别是数控恒流的技术才刚刚起步有待发展，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在巨大地发展空间，本文正是应用社会发展的要求，研制出的一种高性能的数控直流电流源。
外文翻译37
AD7705英文原文37
AD7705中文翻译52
致谢67
附录68
附录一：程序代码68
附录二：元器件清单78
第一章
1.1
随着电子技术的不断进步对电子仪器的要求不断提高，电源作为电路的动力源泉扮演着越来越重要的角色，不论是学校实验室还是维修中心都离不开试验电源，但是传统的电源不论在控制精度还是输出特性上都不能满足要求。首先从精度上来看传统电流源的调整大多采用旋转电位器的方式，在调整时电流值主要从电位器的刻度读出，容易产生读数误差。从可操作性上看传统电流源电位器上的刻度有限，读出围不大，不可能非常精细，仅仅靠电位器上的几个刻度，对操作者的技巧要求比较高，同时误差也比较大。由于单片机技术的不断发展和D/A元件的普及使得数控电源成为可能，数控电源不论是在控制精度还是在可操作性上都有传统电源无法比拟的优势，由于单片机使用的普遍化，使得数控电源与传统电源的成本日益接近。性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，那么设备的寿命更长。基于此，人们对数控电流器件的需求越来越迫切。当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流方面特别是数控恒流技术的才刚刚起步有待发展，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在巨大地发展空间，因此通过数字控制恒流源的设计对于厂商乃至我国的数控直流源产业有着重要意义。
4.3.1 D/A转换电路结构13
4.3.2 D/A转换电路原理13
4.3.3D/A转换电路器件选型13
4.4 A/D转换电路设计16
4.4.1A/D转换电路结构16
4.4.2 A/D转换电路原理17
4.4.3 A/D转换电路选型18
4.5显示模块设计22
4.5.1显示电路结构22
4.5.2显示电路选型22
1.2
数控电源是从80年代才真正的发展起来的，器件系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的特点。因次，数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术电压转换模块的出现为其精确数控电源的发展提供了有力的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，到90年代，已出现了数控精度达到0.05V的数控电源，功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。从90年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流、直流电源转换器向更灵活和智能化方向发展。在80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流、直流电源行业正面临着新的挑战，及如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。现今，随着数控直流电源技术的飞跃发展，整流系统由以前的分路原件和集成电路发展为微机控制，从而使直流电源智能化，具有遥测、遥信和遥控的三遥功能。目前，全国的电源机器配件的生产销售企业有4000家以上，产值由300-400亿元，但国企业销售的数控直流稳压电源大多是代理日本和的产品，国厂家生产的直流稳压电源虽然也在向数字化方向发展，但多限于输出显示实现数码显示，或实现多组数值预置。总体来说，国直流恒流源技术在实现智能化等方面相对落后，面对激烈的国际竞争，是个严重的挑战。
4.6键盘电路设计24
4.7电源电路设计25
4.7.1电源电路结构25
4.7.2稳压电路原理25
4.7.3电源电路器件选型26
4.7.4系统电源电路抗干扰措施28
第五章软件设计30
5.1主程序设计流程30
5.2程序设计32
5.2.1按键扫描32
5.2.2 A//D采样程序33
第六章设计总结35
参考文献36