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1、實用標準文案數控恒流源設計報告背景數控恒流源是單片機運用數字控制技術控制恒流源的一種設計方案。當前，數字化數控恒流源的應用，隨著電子技術的發(fā)展使用范圍越來越廣，在電子測量儀器、激光、傳感技術、超導、現(xiàn)代通信等高新技術領域，恒流源都被廣泛應用，且發(fā)展前景較為良好。同時，也不僅局限于此。電子領域，數控恒壓技術已經很成熟，但是恒流方面特別是數控恒流的技術是有待發(fā)展，高性能的數控恒流器件的開發(fā)和應用存在巨大的發(fā)展空間。所以設計一個數控恒流源方案來提高恒流源的穩(wěn)定性、適用范圍以及精度很有必要。目錄精彩文檔實用標準文案第一章設計方案第二章恒流電路第三章MSP43
2、0F149單片機及電源第四章AD模塊第五章DA模塊第六章鍵盤模塊和顯示模塊第七章軟件設計第八章實驗總結第一章設計方案本設計本設計是基于單片機控制的直流恒流源,分為以下幾個組成部分:單片機控制系統(tǒng)、A/D和D/A轉換模塊、電源模塊、恒流源模塊、負載及鍵盤液晶顯示模塊,系統(tǒng)框圖如圖所示。精彩文檔實用標準文案系統(tǒng)框圖用430單片機作為整機的控制單元，通過改變Ｄ/A轉換器的輸入數字量來改變輸出電壓值，從而間接地改變壓控恒流源的輸出電流大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電流值的大小，可以將電流轉換成電壓，并經過A/D轉換器進行模數轉換，用單片機實時對電壓進行
3、采樣，與輸入預期值比較，并通過430單片機進行進行數據處理微調輸出，提高精度實時顯示。第一章恒流電路數控直流電流源可以采用電流輸出型D/A轉換器來實現(xiàn)，單由于其輸出電流的幅值一般在uA數量級，因此需要進行電流放大若干倍才能達到所需要的要求電流值，電路實現(xiàn)很困難。若選擇電壓輸出型DAC，再通過V-I轉換電路變成與之成比例的電流信號，則電路實現(xiàn)相對簡單，因此設計直流電源時常采用該種方案實現(xiàn)，在這種方案中，V/I轉換電路設計是關鍵。通常的V/I轉換有兩種方式，一種是負載共地的方式，一種是負載共電源的方式。我們選用的是負載共地的方式，因為有很多電路負載在連接
4、的時候需要進行共地。精彩文檔實用標準文案R6為電流反饋采樣電阻，R5為限流電阻，RL為負載電阻。R7為A/D轉換采樣電阻，R6采樣到的電流信號加到電路的輸入端，構成電流并聯(lián)負反饋電路。由虛斷知，運算放大器輸入端沒有電流流過， 則(Vi–V2)/R1=(V1–V4)/R2……a 同理(V3–V2)/R3=V2/R4……b 由虛短知V1=V2……c如果R1=R2=R4=R3，則由abc式得V3-V4=Vi上式說明R6兩端的電壓和輸入電壓Vi相等，則通過R7和RL的電流I=Vi/R6。如果負載RL<<100KΩ，且運算放大器的放大增益足夠大時，通過負載
5、RL的電流僅有輸入電壓Vi決定，并且I=Vi/R6。所以R1、R2、R3、R4選用100kΩ。為了方便采樣，我們選擇R6為1Ω電阻。Vi為0~1V，我們做的恒流源輸出電流在0~100mA，R6=1/0.1=10Ω。為了擴大電流的輸出能力，在上電路的負反饋沒有通過電阻直接反饋，而是串聯(lián)了三極管的發(fā)射結，進行電流放大。因為在恒流源電路中,MOSFET管的輸入電容太大,而一般運放的輸出電阻都在幾十歐姆以上,會造成閉環(huán)的延遲,而高增益的閉環(huán)負反饋中的遲延很容易振蕩,三極管的放大倍數選大些,也可以用復合管,實際上電阻的誤差比三極管基極電流的影響可能要大,還可以
6、通過調節(jié)電阻的值來調節(jié).所以我們選用的是三級管而不是MOSFET管。精彩文檔實用標準文案第一章MSP430F149單片機及電源3.1MSP430F149單片機MSP430F149單片機是一個16位的、具有精簡指令集的、超低功耗的混合型單片機。由于它具有極低的功耗、達到60KB的FLASH容量、豐富的片內外設和相對較小的體積及方便靈活的開發(fā)環(huán)境，已成為眾多單片機系列中一顆耀眼的“芯星”。開發(fā)板資源描述:【1】.板載MSP430F149芯片【2】.集成USB型BSL編程器（對自身或其他板子進行bsl編程）【3】.提供32.768KHZ和8MHZ兩種晶振連
7、接方式【4】.采用USB供電和程序下載，優(yōu)質電容濾波精彩文檔實用標準文案【5】.采用標準JTAG接口（14針），支持硬件仿真?！?】.所有IO口（包括AD電源等）均引出（未焊接排針，可自己向上或向下焊接）。【7】.4路彩色LED全部上拉，可以借此觀察程序運行狀態(tài)?！?】.2個優(yōu)質獨立按鍵?！?】.板載手動復位電路。【10】.板載蜂鳴器電路，可做音樂實驗等?！?1】.提供NRF24L01+無線模塊接口。【12】.板子集成USB轉串口功能。【13】.向外提供3.3v和5v電源排針。?MSP430的端口有P1、P2、P3、P4、P5、P6、S和COM（型號
8、不同，包含的端口也不僅相同，如MSP430X11X系列只有P1,P2端口，而MSP430X4XX系列則包含全
