基于单片机的数控直流恒流源的设计毕业设计开题报告
毕业设计(论文)_基于at89s52单片机的直流数控恒流源设计[管理资料]
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安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)专业电子信息工程专业班级 02电子⑤班学生姓名学号课题直流数控恒流源设计指导教师2006年 6 月 5 日目录第一部分摘要与关键字---------------------------------------------3 第二部分正文----------------------------------------------------------4 一引言----------------------------------------------------------------4 二方案设计及论证--------------------------------------------------4 单片机应用系统设计方案----------------------------------------4电源模块设计方案-----------------------------------------------5恒流源模块设计方案---------------------------------------------5三系统原理及理论分析---------------------------------------------6 单片机应用系统组成---------------------------------------------6系统性能---------------------------------------------------------6恒流原理---------------------------------------------------------7 四硬件设计-----------------------------------------------------------8 单片机应用系统设计----------------------------------------------8 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------8电路设计---------------------------------------------------11电源设计---------------------------------------------------------12 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------12单片机及其外设工作电源-----------------------------------13大功率三极管及其电流源负载电源--------------------------14恒流源模块设计--------------------------------------------------15 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------15压控电流源电路设计----------------------------------------16五软件设计------------------------------------------------------------18 主程序流程图-----------------------------------------------------18闭环比较子程序框图----------------------------------------------19 六性能测试----------------------------------------------------------20校准-------------------------------------------------------------21测量数据记录----------------------------------------------------21结论-------------------------------------------------------------22误差分析--------------------------------------------------------23七发挥与创新-------------------------------------------------------24八设计总结----------------------------------------------------------25第三部分谢辞---------------------------------------------------------26第四部分参考文献与附录-------------------------------------------27一参考文献-----------------------------------------------------------27二附录---------------------------------------------------------------28任务书----------------------------------------------------------18原理图英文资料翻译英文原文英文翻译摘要本系统以直流电流源为核心，AT89S52单片机为主控制器，利用单片机所具有的智能测控特点，设计制作了基于单片机的“数控直流电流源”。
基于单片机的数控恒流源设计
基于单片机的数控恒流源设计本文以基于单片机的数控恒流源设计为研究对象，针对数控恒流源设计中存在的问题，提出一种单片机控制的数控恒流源，以解决普通恒流源模块对负载变动敏感、性能稳定性较差的问题。
先，本文分析了数控恒流源设计中产生的问题，并讨论了现有的解决方案，以推导出设计的可行性。
其次，本文介绍了实施该设计的方法，包括单片机选择、负载检测以及恒流控制算法等。
最后，本文对该设计进行了仿真，结果表明，该设计在反应时间、负载变化范围和控制精度方面具有较高的性能。
在当今的数控电路中，数控恒流源的应用越来越广泛，它的功能是提供恒定的电流，以保证整个电路的正常工作。
然而，传统的数控恒流源模块存在一些问题，比如对负载变动的敏感性较高，性能稳定性较差，因此，如何有效解决这些问题，提高恒流源性能，成为当前研究的一个热点课题。
针对这一问题，本文提出一种基于单片机的数控恒流源，以提高精度和稳定性，并简化设计过程。
首先，本文从数控恒流源设计的角度出发，分析了引起数控恒流源失效的因素，从而推导出设计的可行性。
其次，本文介绍了实施该设计的方法，并详细描述了单片机选择、负载检测以及恒流控制算法等步骤。
本文选用单片机AT89C52作为主控芯片，结合PID算法实现恒流控制，并采用数字采样手段实现负载检测。
此外，本文还给出了恒流控制算法的完整流程，以便用户了解该设计的具体运行状况。
最后，本文利用Simulink进行仿真，结果表明，该设计的最大反应时间为1ms，负载变化范围是0-2A，控制精度达到1%，实现了数控恒流源的高效控制。
综上所述，本文针对数控恒流源设计中存在的问题提出了一种单片机控制的数控恒流源，提高了恒流源的结构精度和控制性能，在电路设计过程中具有重要意义。
未来研究将针对该设计进一步优化和开发，以改善控制技术性能。
数控直流恒流源设计报告
数控直流恒流源设计报告本系统以直流电流源为核心，AT89s52单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，设置步进等级可达1mA，并可由液晶显示电流设定值和实际输出电流值。
本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换器（tlv5618）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流。
单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控，输出电流经过电流/电压转换后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，再经单片机分析处理，通过数字量形式的反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的压控电流源。
实际测试结果表明，本系统能有效应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域关键字压控恒流源智能化电源闭环控制设计任务与要求1.1设计任务设计并制作一个数控直流电流源。
输入的交流电压220～240V,50Hz；输出的直流电压≤10V。
其原理示意图1如下所示。
图1 设计任务示意图1.2技术指标基本要求：（1）要求电压输出范围：200～2000mA；（2）可设置并输出电流给定值，要求输出电流和给定电流的偏差的绝对值≤给定值的1%+10mA；（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，要求输出电流的变化的绝对值≤ 输出电流的1%+10mA；（5）纹波电流≤ 2mA；（6）自制电源。
发挥部分：（1）输出电流范围为20~2000mA，步进为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或实测值），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≤ 输出电流的0.1%+1mA；（4）纹波电流≤0.2mA;（5）其他。
2．方案比较与论证2.1.1各种方案比较与选择方案一：采用中小规模集成电路构成的控制电路。
由三段可调式集成稳压器构成的恒流源。
基于单片机的数控直流恒流源的设计
插图清单
图2-1系统框图........................................................................................................................5
The constant current, is one kind can provide the constant current to the load the power source. Therefore the constant current application scope is widespread, and in many situations is essential. It both may provide the bias for each kind of amplifying circuit by to stabilize its static operating point, and may take its active load, enhances the enlargement factor. And in the differential motion amplifying circuit, the pulse produced in the electric circuit to obtain the widespread application.
图3-11键盘与单片机的接口电路........................................................................................20
数控直流电流源开题报告
通过广泛查找资料、文献，归纳总结实现直流电流各种方法的利弊，优选一种能够实现设计指标要求的电路，拟采用利用单片机实现系统设计，系统构成框图如图1所示。工作过程为：由键盘设定输出电流值，单片机给出控制字，经过D/A、V/I转换电路输出设定电流；系统采样输出电流值，经信号放大、A/D转换后计算设定值与实测电流偏差，并调整输出控制字；系统显示设定电流值。
[10]王夕旭，刘超，金洪安．数控直流电流源[J]．电子制作，2007年10月：48
[11]李曙光．可编程控制的电流源[N]．电子报，2001
[12]陈健，王玉杰，耿胜男，王应吉．数控直流电流源[J]．科技论文在线，2008年9月，1（10）
本科生毕业设计（论文）开题报告考核
一、指导教师对开题报告的评语：
本 科 生 毕 业 设 计（论 文）
开题报告
题目：数控直流电流源设计
姓 名：
学 号：
指导教师：
班 级：
所在院系：电气与信息工程学院
毕业设计（论文）开题报告表
课题名称
数控直流电流源设计
课题来源
教师拟定
课题类型
工程设计
指导教师
学生姓名
学号
专业
电子信息工程
课题的意义以及国内外发展状况：
课题意义：
电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多领域。随着现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子设备中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。恒流源是电路中广泛使用的一种电路，恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得所输出的电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒流源。恒流源可应用于充电电源、工业生产、日常生活、实验室测量等许多场合。本课题对恒流源进行研究，设计出所需要的符合标准的数控直流电流源。
基于单片机控制的恒流测试系统的开题报告
基于单片机控制的恒流测试系统的开题报告一、选题背景随着电子技术的飞速发展，电子产品的应用越来越广泛。
在电子产品中，电池是不可或缺的能源源。
因此，对于电池的性能测试和监控显得尤为重要。
电池的性能测试主要分为静态测试和动态测试两种。
在动态测试中，恒流测试是一种常用的测试方法，通过该方法可以测试并记录电池在不同时间下的电流值、电压值、电荷量、放电时间等数据，实现对电池的准确测试和监控。
基于此，本项目选题基于单片机控制的恒流测试系统，旨在设计和实现一种低成本、高精度、易操作的电池恒流测试系统，其具体实现将通过以下三个方面：1.自动控制：系统的主要目标是恒流测试，因此需要设计恒流电路，并通过单片机的自动控制调整电路中的恒流控制元件，以保证恒流输出；2.数据采集：通过单片机的ADC接口，测量和记录电池在不同时间下的电流值、电压值等数据，并实现属性分析与显示；3.软件设计：通过开发一款适用于该系统的软件，用户可以尽可能地方便、快速地掌握电池的实时性能参数，提高系统的数据处理效率。
二、研究意义目前在电池测试领域，常常需要进行恒流测试。
因此，对于一款精度和数据稳定性都良好的电池恒流测试系统，对于电池制造商和用户来说都是非常有价值的。
首先，该系统可以全面评估和监测各种类型的电池的性能，进而为各种应用场合的电池提供决策支持。
其次，该系统能够实时地指示电池的性能表现，提供可靠的测试数据来进行专业合理的电池安装、测试及维护。
第三，随着人们对电池安全性越来越关注，该系统可以实时监测电池状况，比如温度过高或者过度放电等情况，从而即时通知电池生产商或者用户进行操作，保障电池的安全运作。
三、研究内容1.硬件设计（1）搭建恒流测试电路，并保证电路中的恒流控制元件的合理性和合法性，以保证系统输出的恒定的测试电流。
（2）设计数据采集系统，包括由单片机实现ADC转换，用于为系统的数据处理提供数字数据，以及用于显示电池电流和电压信息的LCD液晶屏。
毕业设计论文：基于单片机控制的直流电流源电路
单片机原理与应用技术课程设计报告题目:基于单片机控制的直流电流源专业班级：姓名：时间：指导教师：基于单片机控制的直流电流源一.设计要求设计并制作数控直流电流源。
输入交流200～240V，50Hz；输出直流电压≤10V。
其原理示意图如下所示。
（一）基本功能1. 输出电流范围：200mA～2000mA；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。
（二）扩展功能1. 输出电流范围为20mA～2000mA，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；二．计划完成时间三周1.第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。
2.第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。
3.第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录1引言 (1)2总体设计方案 (1)2.1设计思路 (1)2.1.1硬件系统设计 (1)2.1.2软件系统设计 (2)2.2总体设计框图 (2)3设计组成及原理分析 (2)3.1单片机最小系统 (2)3.2键盘电路 (2)3.3D/A转换电路 (2)3.4A/D转换电路 (3)3.5电压－电流转换和功率放大电路 (3)3.6输出电流采样电路 (4)3.7显示电路设计 (4)3.8程序流程图 (5)4结束语 (6)参考文献 (6)附录 (7)基于单片机控制的直流电流源摘要：本设计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。
关于恒流源的开题报告模板 开题报告
河南科技大学毕业设计（论文）开题报告
2.国内外同类设计（或同类研究）的概况综述
在我国，以电力电子学为核心的技术的电源产业，从二十世纪60年代中期开始形成，到了90年代以来，电源产业进入快速发展时期。一方面，电源产业规模的发展在加快；另一方面，在国家自然科学基金的资助下或创新意识的指导下，我国电力电子技术的研究从吸收消化和一般跟踪发展到前沿跟踪和基础创新，电源产业界涌现了一些技术难度较大，具有国际先进水平的产品。针对蓄电池系统在使用过程中的功率变换问题，提出了一种新颖的双向变换拓扑。该拓扑不仅实现了蓄电池功率变换的要求，同时对放电电流和充电电流进行了横流控制。随着电子技术的发展，恒流源已经广泛的应用在各个领域。目前市面上较成熟的恒流源输出要么在mA量级要么在百安量级，不能满足所有输出段位的需求。许多输出电流不是很大、要求稳定度和输出精度的较高的恒流源还是由使用者自行研制的。
基于单片机控制的恒流源，主要是以单片机为核心构建控制器，通过键盘对电压值进行预置，单片机输出相应的数字信号，经过D/A转换、信号放大、电平转换、压控恒流源。实际输出的电流再利用机密电阻采样变成电压信号，经过高输入阻抗差动放大器、A/D转换，将信号反馈到单片机将输出信号再与预制直比较，送出调整信号，再输出新的电流，这样就形成了闭环调节，锁定输出电流，提高了输出电流的精度和稳定度。此系统采用单片机进行控制，显示、预制数，使得系统灵活方便，电流输出精度和稳定度都比较高。
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基于单片机的数控直流恒流源的设计毕业设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目
基于单片机的恒流源设计 设计（论文）题目来源
自选课题 设计（论文）题目类型 电子设计类
起止时间 2009.12—2010.05
一、设计（论文）依据及研究意义：
随着电子技术的发展，数字电路应用领域的扩展，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、发展空间等备受人们的关注，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源，电源稳定度越高，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的发展空间，本文正是应社会发展的要求，研制出一种高性能的数控直流恒流源。
二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）
设计思路是:以单片机为主控制器，通过键盘来设定输出电流值，并由LCD 显示电流设定值和实际输出值。
本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A 转换输出模拟量，控制电流的变化。
单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控，输出电流经过电流/电压转换后，通过A/D 转换芯片，实时把模拟量转化为数字量，再经单片机分析处理，通过数字量形式的反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的恒流源。
系统整体框图如下所示：
三、设计（论文）的研究重点及难点：
设计的难点重点是：
压控恒流模块 A/D 转换 输出电流采样
D/A 转换 LCD 显示 负载 单 片 机 按键控制
1）基于单片机的主控电路设计
2）单片机程序编写
3）恒流电流产生及采样电路设计
四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：
方法和步骤：根据设计任务书的要求，查阅并认真学习相关的技术参考资料，在老师的指导下，逐步解决设计中存在的难点及重点，完成设计要求并进行一定程度的创新。
设计进度安排如下：
1、2009年12月28日～2010年1月20日为资料准备与方案设计阶段，在此阶段完成课题准备工作，阅读资料，完成毕业设计开题报告，制定设计方案和确定系统原理方框图。
2、2010年1月21日～3月20日为电路初步设计阶段，在此阶段完成电路原理图（草图）和印制电路板草图的制作。
3、2010年3月21日～ 4月10日为电路验证试验与电路改进设计阶段，在此阶段应完成电路原理图和印制电路板的正图。
4、2010年4月11日～4月30日为硬件设计阶段，在此阶段完成印制电路板的制作。
5、2010年5月1日～5月10日为软件设计阶段，在此阶段完成软件程序编写。
6、2010年5月11日～5月28日为硬件和软件联合调试阶段，在此阶段完成整个系统的调试，并编写设计说明书，准备毕业答辩。
五、进行设计（论文）所需条件：
1)计算机及相关软件（Wave、proteus、protel、编译器）、实验设备和仪器（电源、万用表、烙铁）等。
2)参考文献资料及芯片等元器件的技术资料。
3)各种常用集成电路芯片等元器件。
六、指导教师意见：
签名：
年月日。