数控直流恒流源设计.doc
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数控直流恒流源设计,数控直流恒流源15页 6000余字 本设计采用闭环控制实现直流电流源，系统以89s52单片机为控制核心，通过12位d/a max538输出控制电压、12位a/d max188对输出电流进行反馈，按照pid控制算法和运放的电流串联负反馈特性，实现一种宽范围、高精度、低纹波、带负载能力强的直流电流源。该电流源可以通过键盘进...
内容介绍
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数控直流恒流源
15页 6000余字
本设计采用闭环控制实现直流电流源，系统以89S52单片机为控制核心，通过12位D/A MAX538输出控制电压、12位A/D MAX188对输出电流进行反馈，按照PID控制算法和运放的电流串联负反馈特性，实现一种宽范围、高精度、低纹波、带负载能力强的直流电流源。该电流源可以通过键盘进行预置调整设定值，且输出值能通过LCD显示。并且可通过RS-232接口与PC进行通讯，实现远程控制。
关键词：直流 恒流源 PID 闭环控制 高精度
Abstract: The constant current source is presented in this paper. The system is controlled by the MCU，89S52. The closed loop control and PID arithmetic is used to realize high precision and wide range. This constant current source realizes that the output current can be pre-set, adjusted step by step and display in LCD directly.....
考虑到设计要求，恒流源上限电流为2A,一般的小功率直流稳压器将不能满足要求。故采用将2个大功率集成稳压器并联的做法。普通集成稳压器是常用器件，价格合理，适于做为实验室条件下系统设计的电源。此处采用LM78H15作为集成稳压器。LM78H15输出电流达5A，输出电压为15V，可以满足本设计电源要求。
根据“虚短”原理，LM324的3号脚的电压等于器号脚的电压，故其电流为：I0=Vi/Rf，经实验证实，在保证运放处于线性放大状态，输出电压小于10V的条件下（即保证达林顿管Q1导通），输出电流能够达到2000mA。能满足题目要求。本设计就是采用了这种简单的设计方案，使用了精度较高的OP07放大器。
目录
一、方案论证 3
1、总体方案论证 3
2、电源部分 4
（1）、方案一 4
（2）、方案二 4
3、恒流源部分 4
（1）、方案一 4
（2）、方案二 5
（3）、方案三 5
（4）、方案四 6
4、控制电压部分 6
5、V/I转换电路及报警电路 6
报警方案一 7
报警方案二 7
6、采样部分 7
6.1 电流值的读取 7
6.2 负载电压的读取 7
7、人机界面 8
7．1 键盘接口 8
7．2 显示接口 8
8、软件设计方案 8
方案一 ：采用开环控制 8
方案二 ：采用闭环控制 8
二、系统硬件组成及原理分析 9
2.1、系统的基本结构 9
2.2系统硬件设计 9
2.2.1系统电源电路 10
2.2.2单片机最小系统板 10
2.2.4恒流源V/I与控制板 11
2.2.5大功率直流源 11
2.3系统软件设计 11
三、调试 13
1、硬件调试 13
2．软件调试 13
3．软硬联调 13
四、指标测试 14
1、测试仪器 14
2、指标测试 14
2.1 输出电流范围： 14
2.2负载改变时的性能测试 15
五、结 论 15
六、结束语 16
七、参考文献 ............... 16
参考文献
1.《计算机控制系统》 李正军编著 机械工业出版社
2.《单片机的c语言应用程序设计》马忠梅等编著 北京航空航天大学
3.《电子电路设计与实践》姚福安编著 山东科学技术出版社
15页 6000余字
本设计采用闭环控制实现直流电流源，系统以89S52单片机为控制核心，通过12位D/A MAX538输出控制电压、12位A/D MAX188对输出电流进行反馈，按照PID控制算法和运放的电流串联负反馈特性，实现一种宽范围、高精度、低纹波、带负载能力强的直流电流源。该电流源可以通过键盘进行预置调整设定值，且输出值能通过LCD显示。并且可通过RS-232接口与PC进行通讯，实现远程控制。
关键词：直流 恒流源 PID 闭环控制 高精度
Abstract: The constant current source is presented in this paper. The system is controlled by the MCU，89S52. The closed loop control and PID arithmetic is used to realize high precision and wide range. This constant current source realizes that the output current can be pre-set, adjusted step by step and display in LCD directly.....
考虑到设计要求，恒流源上限电流为2A,一般的小功率直流稳压器将不能满足要求。故采用将2个大功率集成稳压器并联的做法。普通集成稳压器是常用器件，价格合理，适于做为实验室条件下系统设计的电源。此处采用LM78H15作为集成稳压器。LM78H15输出电流达5A，输出电压为15V，可以满足本设计电源要求。
根据“虚短”原理，LM324的3号脚的电压等于器号脚的电压，故其电流为：I0=Vi/Rf，经实验证实，在保证运放处于线性放大状态，输出电压小于10V的条件下（即保证达林顿管Q1导通），输出电流能够达到2000mA。能满足题目要求。本设计就是采用了这种简单的设计方案，使用了精度较高的OP07放大器。
目录
一、方案论证 3
1、总体方案论证 3
2、电源部分 4
（1）、方案一 4
（2）、方案二 4
3、恒流源部分 4
（1）、方案一 4
（2）、方案二 5
（3）、方案三 5
（4）、方案四 6
4、控制电压部分 6
5、V/I转换电路及报警电路 6
报警方案一 7
报警方案二 7
6、采样部分 7
6.1 电流值的读取 7
6.2 负载电压的读取 7
7、人机界面 8
7．1 键盘接口 8
7．2 显示接口 8
8、软件设计方案 8
方案一 ：采用开环控制 8
方案二 ：采用闭环控制 8
二、系统硬件组成及原理分析 9
2.1、系统的基本结构 9
2.2系统硬件设计 9
2.2.1系统电源电路 10
2.2.2单片机最小系统板 10
2.2.4恒流源V/I与控制板 11
2.2.5大功率直流源 11
2.3系统软件设计 11
三、调试 13
1、硬件调试 13
2．软件调试 13
3．软硬联调 13
四、指标测试 14
1、测试仪器 14
2、指标测试 14
2.1 输出电流范围： 14
2.2负载改变时的性能测试 15
五、结 论 15
六、结束语 16
七、参考文献 ............... 16
参考文献
1.《计算机控制系统》 李正军编著 机械工业出版社
2.《单片机的c语言应用程序设计》马忠梅等编著 北京航空航天大学
3.《电子电路设计与实践》姚福安编著 山东科学技术出版社
