數(shù)控電流源設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

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1、數(shù)控電流源設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要I第一章緒論11.1設(shè)計(jì)目的和意義11.2設(shè)計(jì)技術(shù)及現(xiàn)狀11.3設(shè)計(jì)內(nèi)容3第二章設(shè)計(jì)任務(wù)及要求42.1設(shè)計(jì)任務(wù)42.2設(shè)計(jì)技術(shù)要求及技術(shù)指標(biāo)4第三章系統(tǒng)設(shè)計(jì)53.1技術(shù)路線53.2設(shè)計(jì)思想53.3總體方案論證53.3.1恒流源電路設(shè)計(jì)方案53.3.2控制電路設(shè)計(jì)方案63.3.3顯示電路設(shè)計(jì)方案63.3.4鍵盤設(shè)計(jì)方案63.3.5電源設(shè)計(jì)方案63.3.6系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案7第四章硬件設(shè)計(jì)84.1恒流源電路設(shè)計(jì)84.1.1恒流源電路結(jié)構(gòu)84.1.2恒流源原理84.1.3恒流源電路器件選型94.2.數(shù)控電路設(shè)計(jì)104.2.1數(shù)控電路結(jié)構(gòu)

2、104.2.2數(shù)控電路原理104.2.3單片機(jī)的選型114.3D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)134.3.1D/A轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)13794.3.2D/A轉(zhuǎn)換電路原理134.3.3D/A轉(zhuǎn)換電路器件選型134.4A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)164.4.1A/D轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)164.4.2A/D轉(zhuǎn)換電路原理174.4.3A/D轉(zhuǎn)換電路選型184.5顯示模塊設(shè)計(jì)224.5.1顯示電路結(jié)構(gòu)224.5.2顯示電路選型224.6鍵盤電路設(shè)計(jì)244.7電源電路設(shè)計(jì)254.7.1電源電路結(jié)構(gòu)254.7.2穩(wěn)壓電路原理254.7.3電源電路器件選型264.7.4系統(tǒng)電源電路抗干擾措施28第五章軟件設(shè)

3、計(jì)305.1主程序設(shè)計(jì)流程305.2程序設(shè)計(jì)325.2.1按鍵掃描325.2.2A//D采樣程序33第六章設(shè)計(jì)總結(jié)35參考文獻(xiàn)36外文翻譯37AD7705英文原文37AD7705中文翻譯52致謝67附錄68附錄一：程序代碼68附錄二：元器件清單7879第一章緒論1.1設(shè)計(jì)目的和意義隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步對(duì)電子儀器的要求不斷提高，電源作為電路的動(dòng)力源泉扮演著越來(lái)越重要的角色，不論是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室還是維修中心都離不開(kāi)試驗(yàn)電源，但是傳統(tǒng)的電源不論在控制精度還是輸出特性上都不能滿足要求。首先從精度上來(lái)看傳統(tǒng)電流源的調(diào)整大多采用旋轉(zhuǎn)電位器的方式，在調(diào)整時(shí)電流值主要從電

4、位器的刻度讀出，容易產(chǎn)生讀數(shù)誤差。從可操作性上看傳統(tǒng)電流源電位器上的刻度有限，讀出范圍不大，不可能非常精細(xì)，僅僅靠電位器上的幾個(gè)刻度，對(duì)操作者的技巧要求比較高，同時(shí)誤差也比較大。由于單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和D/A元件的普及使得數(shù)控電源成為可能，數(shù)控電源不論是在控制精度還是在可操作性上都有傳統(tǒng)電源無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，由于單片機(jī)使用的普遍化，使得數(shù)控電源與傳統(tǒng)電源的成本日益接近。性能好的電子設(shè)備，首先離不開(kāi)穩(wěn)定的電源，電源穩(wěn)定度越高，設(shè)備和外圍條件越優(yōu)越，那么設(shè)備的壽命更長(zhǎng)?；诖耍藗儗?duì)數(shù)控電流器件的需求越來(lái)越迫切。當(dāng)今社會(huì)，數(shù)控恒壓技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是恒流方面

5、特別是數(shù)控恒流技術(shù)的才剛剛起步有待發(fā)展，高性能的數(shù)控恒流器件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用存在巨大地發(fā)展空間，因此通過(guò)數(shù)字控制恒流源的設(shè)計(jì)對(duì)于廠商乃至我國(guó)的數(shù)控直流源產(chǎn)業(yè)有著重要意義。1.2設(shè)計(jì)技術(shù)及現(xiàn)狀79數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來(lái)的，器件系統(tǒng)的電力電子理論開(kāi)始建立。這些理論為其后來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時(shí)間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的特點(diǎn)。因次，數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為其精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有力的條件。新

6、的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到90年代，已出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到0.05V的數(shù)控電源，功率密度達(dá)到每立方英寸50W的數(shù)控電源。從90年代末起，隨著對(duì)系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動(dòng)電源行業(yè)中直流、直流電源轉(zhuǎn)換器向更靈活和智能化方向發(fā)展。在80年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開(kāi)始轉(zhuǎn)向到20世紀(jì)更為先進(jìn)的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流、直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，及如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制?，F(xiàn)今，隨著數(shù)控直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展，整流系統(tǒng)由以前的分路原

7、件和集成電路發(fā)展為微機(jī)控制，從而使直流電源智能化，具有遙測(cè)、遙信和遙控的三遙功能。目前，全國(guó)的電源機(jī)器配件的生產(chǎn)銷售企業(yè)有4000家以上，產(chǎn)值由300-400億元，但國(guó)內(nèi)企業(yè)銷售的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源大多是代理日本和臺(tái)灣的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的直流穩(wěn)壓電源雖然也在向數(shù)字化方向發(fā)展，但多限于輸出顯示實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示，或?qū)崿F(xiàn)多組數(shù)值預(yù)置?？傮w來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)直流恒流源技術(shù)在實(shí)現(xiàn)智能化等方面相對(duì)落后，面對(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，是個(gè)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。目前，電力系統(tǒng)的后備電源、分布式電源系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)的后備電源等應(yīng)用場(chǎng)合，均采用大容量的蓄電池作為儲(chǔ)能元件。然而，在蓄電池的使用中需要一個(gè)雙向

8、DC/DC變換器來(lái)進(jìn)行直流功率的變換。一旦電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障，蓄電池通過(guò)雙向DC/