基于单片机的恒流源设计
摘要
恒流源在日常生活中扮演着重要的角色，很多电子设备需要工作时候的电流处于稳定状态。我们把可以保证给工作中负载供给恒定电流的电源叫做恒流源。恒流源的用途很丰富，它能够在脉冲或者差动放大电路中产生作用，同样也能够作为它的有源负载，又可以提供给放大电路偏流用来使它的静态功能工作点处于稳定。
本文介绍了一种基于AT89C52单片机的数控恒流源的研制，该系统主要是由单片机系统电路、DAC转换电路﹑恒流电路。设计的恒流系统具有精度高、稳定性高的特点。在数字输入信号部分主要是利用单片机输出的数字量同时配有按键数字键控功能。DAC转换模块将单片机输出的数字量转换为模拟量，以作为恒流电路的基准电压。恒流电路部分以集成运放和达林管组成的电流负反馈电路来实现电流的恒定输出。
本设计为了增加人机交互采用数码管显示，可以使得数控恒流的效果更加直观。本文阐述了精确实现恒流源的原理设计、完整的硬件原理图和软件流程图，并对部分软件模块的设计思想进行分析。与此同时，也对生活中的可实现性进行仔细测试和仿真。
关键词：AT89C51;单片机;DA转换;恒流源。
Abstract
Constant current source in everyday life plays an important role in many electronic devices need to work in a stable state when the current. We can guarantee that the work load to a constant current power supply is called the constant current source.Constant current source uses a very rich,it can in the differential amplifier circuit in the pulse or an effect, it also can be used as an active load, and can be used to provide bias current to the amplification circuit of the static function of the operating point so that it is stable.
This paper introduces a numerical constant current source AT89C51 microcontroller development, the system is dominated by single-chip system circuit, DAC converter circuit﹑constant current circuit. Designed constant current system with high precision,high stability characteristics.In the main part of the digital input signal is digital output using the same chip with digital keying function keys. DAC conversion module microcontroller digital output is converted to analog,as the reference voltage constant current circuit. Part of an integrated constant current circuit op amp tubes and Darling current negative feedback circuit to achieve a constant current output.
The design of human-computer interaction in order to increase the use of digital tube display, you can make the effect more intuitive numerical constant. This paper describes the precise design principles to achieve a constant current source, a complete hardware schematics and software flow chart, and part of the software module design ideas for analysis.At the same time, but also the life of the realization careful testing and simulation.
Key words:AT89C51；SCM; DA conversion; constant current source
1 绪论
1.1 研究背景及意义
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。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，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装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。
数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间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、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。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。
目前在电力电子器件方面，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。数字化智能电源是针对传统电源的不足设计的，数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性。
从上世纪九十年代末起，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高灵活性和智能化方向发展。整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制, 从而使直流电源智能化。
所谓恒流源必是输出电流与端电压无关、无温漂，同时其输出电流应该与所连接的外部结构无关。换句话就是输出电流保持稳定。具体描述如下：
输出电流恒定且与负载变化无关；
（2）基本无温漂；
（3）内阻趋向于无穷大。
(a)输出电流变化
输出电压变化
=0→(
?I o
?U o
=0=
1
R o
)→R o=∞(b)
输出电流变化
温度变化
=0→(
?I o
?T
=0=
1
R o
)
恒流源在电子线路和模拟集成电路中是应用最多的电路单元之一，主要用于：
1、提供偏置。晶体管电路通常需要专门的偏置电路提供偏置电压以达到稳定静态工作点的作用；
2、集电极有源负载。从上述表达式可知，提高增益的一个方法就是增大负载的电阻，但是这样不仅会造成负载上的压降上升，使输出电压的动态范围减小，而且从成本和工艺上考虑也是很不合算。各方考虑主要利用三极管恒流源来代替集电极负载电阻，便组成了有源负载集电极放大器；
3、提高差分放大电路性能。用恒流源三级管充当差分放大电路一个阻值很大的长尾电阻Re，它的优点很多，因此，这种方法在集成运放中被广泛采用；
4、用恒流源的基准电压电路是集成稳压器的重要组成部分。
本文主要概括了恒流源的基本概念，并对恒流源的设计方案进行论证，设计了以89C52为控制核心的数控恒流源。
1.2 设计要求
1、查阅STC单片机资料，学习单片机C编程，完成系统总体方案设计。
2、设计硬件总体方案，完成电源模块，单片机最小系统模块、人机交互模块及恒流发生模块等电路的设计。
3、对硬件原理图进行设计，完成硬件原理图，并绘制部分电路的PCB图。
4、实验测试阶段一要求：实现恒流源的1mA-1000mA的输出，实际误差不超过土3mA；
5、实验测试阶段二要求：完成恒流源对工业LED照明灯的驱动，使LED的亮度等级可控，与实际理论计算误差不超过土5mA。
1.3 论文章节安排
第1章介绍了论文的研究背景及意义，对主要研究的煮主要技术指标和章节安排进行了说明。
第2章对恒流源的设计方案的各个设计模块进行比较论证，得到了适合本文的设计方案。
第3章提出了系统设计框图:以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，并可由液晶模块显示实际输出电流值和电流设定值，并对各个模块进行了详细的说明。
第4章根据设计方案，利用protues进行了仿真设计，验证设计方案的可行性。
第5章设计PCB并进行实物制作，验证实物的性能指标。
第6章对本文研究的内容和工作进行总结，查找不足并作出展望。
2 系统设计方案论文
2.1恒流源模块方案论证
一般而言，按照恒流源电路主要组成器件的不同，可分为三类：晶体管恒流源、场效应管恒流源、集成运放恒流源，下面分别对着三种恒流源设计方案进行分析比较。
2.1.1 晶体管恒流源
这类恒流源以晶体三极管为主要组成器件，利用晶体三极管集电极电压变化对电流影响小，并在电路中采用电流负反馈来提高输出电流之恒定性。通常，还采用一定的温度补偿和稳压措施。其基本型电路如图2-1和图2-2所示：
图2-1 基本型晶体管恒流电路
图2-2 改进型晶体管恒流电路
图2-1中，Ｒ1、Ｒ2分压稳定Ｂ点电位，Ｒｅ形成电流负反馈，输出电流
I o=V b?V BE
R e
≈
V b
R e
(V b?V BE)
且其等效内阻为：
R int=R ce[1+βR e（R b+R be+R e）]
式中R ce为晶体管Ｔ集射极间电阻，一般为几十千欧以上；R be为晶体管Ｔ输入电阻，一般为几千欧左右；R bＲ1//Ｒ2。若设R e5kΩ，R b10ｋΩ，晶体管参数R ce100ｋΩ，β 100， R be 2.6ｋΩ。可得到
R int=100×[1+100×5/（10+2.6+5）]=3MΩ
可见，只需几伏的工作电压，采用一个晶体管，其等效内阻是非常巨大的。
为了减小温度变化对晶体管参数的影响进而影响输出电流的恒定性,可采用图2-2左图所示改进型电路。图2-2所示电路中，二极管Ｄ作温度补偿，抵销温度变化对晶体管Ｔ参数V BE 的影响，为了更好地解决管子温度特性一致的问题，图2-2右图中，三极管Ｔ1接成二极管
的形式。图2-2右图中，流过基准电阻Ｒ的电流I R与输出电流I o的关系为:I o
I R =R2
R1
猫虿驢绘燈鮒
故又称为比例电流源。若令R1R2或都为零,则I o=I R,称为镜像电流源。若令R1 0,则可得到微安量级的输出电流，称之为微电流源，主要应用于需要提供微小偏流的场合。有时，要实现输出电流可控，且极性可正可负的恒流源,可采用图2-3所示电路图V i为输入控制电压，三极管Ｔ1、Ｔ2参数一致。
图2-3 双极性恒流源
当V i 0时， I1I2， I o 0；
当V i>0时， I1 当V i<0时， I1>I2， I o>0。 且由图2.1.3.3可得: I1=V+V i 4?V BE2 R e I2=V?V i 4?V BE1 R e 因而I o=I1?I2=?V I 2R C 可见，输入控制电压V i，实现了对输出电流I o极性与大小的控 制。 2.1.2 场效应管恒流源 由场效应晶体管作为主要组成器件的恒流电路如图2-4所示。图2-4(ａ)中，Ｒ1、Ｒ2分压稳定Ｂ点电位，V B=R2V cc （R1+R2） ；而V GS=V B?I D R S。 图2-4 场效应管恒流源 根据公式 I D=I DSS(1?V GS V p)×2 可解得 R S=[V b+|V p|（1?I D I DSS ?）] I D 式中V p表示为夹断电压，I DSS为饱和漏极电流。也可以去掉电源辅助回路，变成纯两端网络，电路如图2-4(ｂ)所示。 由图可得 V GS=I D R D 对于场效应管恒流源的等效内阻，我们也可以导出 R int=R DS（1+S×R S） 式中R DS为场效应管漏源极间电阻，Ｓ为其跨导。若设R DS 100ｋΩ，Ｓ 2ｍＡ/Ｖ，R S 5ｋΩ，则R int 1.1ＭΩ，可见，其等效内阻也是非常巨大的。另外，从上述式子还可以看到，将电阻R e或R S增大，晶体管恒流源内阻则趋于最大值βR ce，而场效应管恒流源内阻趋近于无穷大。由此，采用较大负反馈电阻，场效应管恒流源会取得更好的等效内阻指标。若将场效应管与晶体管配合使用，组成如图2-5所示电路，并辅之以温度补偿和稳压措施，则恒流效果会更佳。 图2-5 改进型场效应管恒流源 2.1.3 集成运放恒流源 若要扩大输出电流的取值范围，采用如图2-6所示的集成运放恒流源。图2-6(ａ)中，稳压管Ｄｚ进行稳压，Ｔ1栅流极小，输出恒流Ｉ0 Ｖｚ/Ｒ1,只要Ｔ2的参数允许，这种电路可输出几百ｍＡ以上的稳定电流。有时，需要负载一端按地的场合，电路如图2-6(ｂ)所示，输出恒流Ｉ0 Ｖ2/Ｒ2。假定运算放大器能供给5ｍＡ以上的基流，晶体管β>100,则I o可以超过500ｍＡ。为防止运算放大器和晶体管进入饱和状态影响电路的正常工作，负载ＲＬ取值不能过大，该电路适应于小负载大电流的场合。 图2-6 集成运放恒流源 2.1.4 三种恒流源设计方案总结 ①由晶体管构成的恒流源，广泛地用作差动放大器的射极公共电阻，或作为放大电路的有源负载，或作为偏流使用，也可以作为脉冲产生电路的充放电电流,由于晶体管参数受温度变化影响，大多采用了温度补偿及稳压措施，或增强电流负反馈的深度以进一步稳定输出电流。 ②场效应管恒流源较之晶体管恒流源,其等效内阻较小,但增大电流负反馈电阻，场效应管恒流源会取得更好的效果。且无需辅助电源，是一个纯两端网络，这种工作方式十分有用，可以用来代替任意一个欧姆电阻。通常，将场效应和晶体管配合使用，其恒流效果会更佳。 ③由于温度对集成运放参数影响不如对晶体管或场效应管参数影响之显著，由集成运放构成的恒流源具有稳定性更好，恒流性能更高之优点，尤其在负载一端需接地，要求大电流的场合，获得了广泛应用。 由于本系统要求实现0~1000mA连续可调，并且驱动工业级LED灯，因此通过对上述三种恒流源方法的比较论证，本文选用集成运放恒流源。 2.2 控制器模块方案论证 方案一：采用FPGA作为系统的控制模块。FPGA可以实现复杂的逻辑功能，规模大，稳定性强，易于调试和进行功能扩展。FPGA采用并行输入输出方式，处理速度高，适合作为大规模实时系统的核心。但由于FPGA集成度高，成本偏高，且由于其引脚较多，加大了硬件设计和实物制作的难度。 方案二：采用AT89C52作为控制模块核心。单片机最小系统简单，容易制作PCB，算术功能强，软件编程灵活、可以通过ISP方式将程序快速下载到芯片，方便的实现程序的更新， 自由度大，较好的发挥C语言的灵活性，可用编程实现各种算法和逻辑控制，同时其具有功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点。 基于以上分析，选择方案二,利用89C52单片机将电流步进值或设定值通过换算由D/A 转换，驱动恒流源电路实现电流输出。 2.3 显示模块方案 方案一:使用LED数码管显示。数码管采用BCD编码显示数字，对外界环境要求低，易于维护，尤其是当使用多位一体的数码管时，电路简单，编程量小。。 方案二:使用LCD显示，电路相对于多位一体数码管复杂，编程更加复杂，硬件成本更贵。 由于本系统只需要显示电流值，无须显示汉字，并出于硬件成本考虑，本系统选择方案一，采用四位一体共阳极数码管显示电流值。 2.4 键盘模块方案 方案一：采用独立式按键电路，每个按键单独占有一根I/O接口线,每个I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点为当按键较多时占用单片机的I/O口数目较多。 方案二：采用标准4X4键盘，此类键盘采用矩阵式行列扫描方式，优点是当按键较多时可降低占用单片机的I/O口数目。 本系统只需要三个按键，分别为控制按键，步进增加电流、步进减小电流，因此本系统采用独立式按键即可满足系统要求，降低开发难度和硬件成本。 2.5 电源模块方案 系统需要多个电源，单片机、D/A、使用5V稳压电源，运放需要+24V稳压电源，同时系统要求最高输出电流为1000mA，电源需为系统提供足够大的稳定电流。 综上所述，采用三端稳压集成7805得到+5V稳定电压，集成LM317通过可调电阻控制输出+24V稳定电压，并能够输出1.5A的电流的，利用该方法实现的电源电路简单，工作稳定可靠。 3 系统设计方案及硬件结构 3.1 系统设计框图 本系统以AT89C52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10mA，并可由四位一体数码管显示电流值。首先，采用单片稳压芯片实现直流稳压，然后采用了分立元器件实现稳流。为实现对输出电流控制：通过D/A转换器（AD5320） 因为本系统直接利用市电220VAC供电，而系统需要+24V、+5V、+2V电源，并且系统的 输出电流需要在0—1000MA可调，因此可以采用LM317通过可调电阻输出+24V电压，根 据LM317特性，输出电流可以达到1.5A，满足系统对输出电流的要求。使用LM7805，其输 入端接LM317电压输出端，得到+5V电压，提供给单片机、数码管、DA转换芯片提供工作 所需电压。最后在LM7805电压输出端接入串联两个电阻，阻值分别为2000Ω和3000Ω，通过串联分压得到+2V电压，提供给DA转换芯片作为基准电压。 其原理图如图3-2所示。 图3-2 电源供电模块 如图3-2所示，P2接口为市电接入端子，D3、D4、D5、D6为整流电桥，本系统选用型号为1N4007，并接一个3000uF/50V的电解电容对电源进行滤波处理，D1、D2在电路中起保护作用。 3.2 单片机最小系统电路 单片机的应用正在不断深入，它往往作为一个核心部件，不可以孤单的行使职责。要与其他除它之外的电路相搭配，只有这样才能够让单片机正常工作。这种能使单片机工作的最简电路，我们叫做单片机最小系统。就51而言，它的最小系统主要包括三个部分。下面给出一个51系列单片机的最小系统电路如图3-3所示。 图3-3 单片机最小系统 3.2.1复位电路 复位电路就是把电路恢复到起始状态的电路。能够在系统上电时给予复位信号，并且会一直等到系统的电源不再改变为止才会撤离所给的复位信号，这就是复位电路的功能所在。复位后的CPU的主要特征是各IO口呈现高电平。对于单片机而言基本的复位操作是将单片机的复位引脚RST上给定一个高电平信号并让该信号维持在2个机器周期以上，便可触发系统复位中断从而将系统复位。单片机系统的复位方式有：按键复位和上电复位。 (1)按键复位 复位电路最简单的方式就是通过按键复位直接在单片机复位引脚RST上加入高电平。单片机的复位引脚接至电阻R1一端，电阻R1另外一端接地。电路如图3-4所示。常用的途径是在复位引脚端和正电压之间安装复位按键。当给一个力使按键被压迫向下，单片机的复位方位就会保持Vcc。假如保持按下10ms即可让系统实现复位。 图3-4 按键复位图3-5上电复位电路图3-6 复位电路 (2)上电复位 上电复位的电路图如图3-5所示，具体实现方式如下： 系统上电瞬间单片机复位引脚RST电压时间变化曲线如图3-7所示。从曲线上易得当系统在一刹那完成上电，根据电容工作原理特性，它两端的Uc1不可能实现迅猛的变化，故电源电压全部加到R1上，然后电容C1开始充电，时间常数T R1*C1，此时电容电压逐渐增加，R1两端电压逐渐降低，如果R1两端电压从高电平到低电平持续时间达到2个机器周期，即可实现单片机复位。 图3-7 Urst电压时间曲线。 在本设计中采用了按键复位和上电复位的两种模式（如图3-6所示）上电复位完成系统初始化，同时增加的手动按键复位可以方便调试使用。 3.1.2晶振电路 在单片机最小系统里晶振的作用是给单片机输入时钟信号，这个时钟信号就是单片机的工作速度。单片机工作的最小时间计量单位就是由这个晶振决定的，其原理连线如图3-8所示。 图3-8 晶振电路 晶振电路电容选择的原则 （1）C1，C21，因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。 （2）在误差允许的区域内，C1和C2值都是越小，实现的功能就越精确，如果C1和C2值比正常数值大时，可能会使振荡器更加稳定，可是也会增加响应的时间。 3.3 TLC5615 DAC简介及其与单片机的接口电路 3.2.1 TLC5615芯片的结构框图与特点 TLC5615是一种兼容SPI和Micro-Wire串行总线接口的CMOS型的10位DAC芯片，它带有缓冲基准输入（高阻抗）的电压输出数字/模拟转换器（DAC），性能比早期电流型输出的DAC要好，只需要通过3跟串行总线就可以完成10为数据的串行输入，易于和工业标准的微处理器或单片机接口，适用于各种供电测量的测试仪表、移动电话，也适用于数字失调与增益调整以及工业控制场合。如图3-9为芯片的引脚图。 图3-9 TLC561引脚图 其引脚功能为： DIN：数字信号输入端； SCLK：串行时钟输入端； CS ：片选端，低电平有效； DOUT：串行数据输出； AGND：模拟地； REFIN：基准电压输入端； OUT：DAC转换模拟信号输出端； Vcc：正电源电压端。 3.2.2 TLC5615的使用方法 图3-10 TLC561时序图 由TLC561时序图图3-10可以看出，当片选CS信号有效时,数字信号输入DIN由时钟SCLK同步输入或输出，数据传送时MSB在前LSB在后。在时钟信号SCLK的上升沿将数字信 号，片选CS 的上升沿把数据传送至DAC 寄存器。当片选信号CS 无效时，DAC 芯片使能禁止。此时无法进行DAC 转换。 3.2.3 TLC5615与单片机的接口电路 如图3-11所示为DA 转换芯片TLC5615与单片机相连电路。 图3-11 TLC5615与单片机的接口电路 D/A 转换器的片选端口（CS ）连接至单片机的P2^1口。 D/A 转换器的SPI 总线时钟端口（SCLK ）连接至单片机的P2^2口。 D/A 转换器的数字输入接口（DIN ）连接至单片机的P2^3口。 本接口的硬件电路十分简单，易于理解，工作稳定，TLC5615三线接口与SPI 、QSPI 以及Micro-wire 串行标准兼容，一般只需要执行2个周期（一个写周期传送一个8位二进制数），就可以完成DAC 操作，显然转换速度很快。采用接口接单的D/A 转换器TLC5615，其输出电压公式： O ref V =2V 1024n ?? 其中V ref 为基准电压，n 为单片机控制输出端的10比特数据。 3.4 恒流电路 恒流源模块电路的设计是本系统硬件设计的核心, 它是用电压来控制电流的变化。为了能产生恒定的电流，本系统采用电压闭环反馈控制。恒流源电路原理图如图3-12所示，该电路由运算放大器、大功率达林顿管、采样电阻R4、负载电阻RL 等组成。取样电阻R4从输出端进行取样，再与基准电压比较，并将误差电压放大后反馈到调整管，使输出电压在电网电压变动的情况下仍能保持稳定。并且R4可采用大功率的水泥电阻，阻值1欧，功率5W ，能承受较高温度，使其温度影响减至最小。电路中调整管采用大功率达林顿管BU806既能满足输出电流最大达到2A 的要求，也能较好地实现电压近似线性地控制电流。运算放大器 采用LM358作为电压跟随器。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。 图3-12 恒流源电路 具体恒流过程分析：假设负载电阻RL减小，从而会导致流过三极管的集电极的电流增加，所以导致流过R4的电流增加而使U4增加，反馈到运算放大器反向输入端从而减少运算放大器的输出，从而减少达林顿管的导通性相当增大了输出电阻而使集电极的电流减少直到达到原来的平衡故使之恒流。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。 RL↑→IC↑→U4↑→UFeedback↑→UR1↓→IB↓→IC↓ 由于反馈的作用而使此电流恒定。即IB恒定有由于IC β*IB而IB恒定所以IC恒定故恒流由深度负反馈中的虚断原理知，流过电阻R4的电流IR为：则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。 IR=VIN/R4 其中，VIN为运放LM358的正向输入端电压，而取R4=1Ω。 那么通过RL的输出电流IO IR，则负载电流只与固定的输入电压VIN的大小有关。则通过控制输入电压VIN的大小来控制输出负载电流的大小，这也就是本系统设计的原理所在。 设计要求；设计一可调恒流源电路，输出电流范围2mA～20mA,最小刻度0.5mA,波动小 于0.1 mA 可调恒流源设计 摘要 本系统以直流电流源为核心，MC34063为主控制器，通过电位器来设置直流电源的输出电流，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，经过D/A转换器（AD0804）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，再经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的压控电流源。 关键字:MC34063，恒流源，单片机，A/D Adjustable constant current source design Abstract In this system the DC source is center and MC34063 is main controller, output current of DC power can be set by a potentiometer 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 (AD0804), 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 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 so that output current is more stable, so a stable voltage-controlled constant current power is designed.. Key wards:MC34063, constant current source, single chip microcomputer, A/D 建筑学毕业设计开题报告 开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。下面是小编整理的建筑学毕业设计开题报告范文，希望对你有所帮助！ 随着建筑工程技术的不断提升，各类超高层、异形结构等建筑受到了国内城市的广泛欢迎，然而这类建筑也给建筑施工安全管理工作带来了一定的困难。BIM技术因其具备可视化、动态化、协调性、模拟性等优势特征，其对建筑项目施工安全管理工作具有十分重要的指导作用。相比于以往的建筑施工安全管理，应用BIM技术能够促使项目管理人们能够及时直观的发现施工现场的安全隐患，并及时排查整改安全隐患，确保建筑施工安全。此外，应用BIM 技术，项目施工安全管理人员可以借助三维动态进行安全技术交底、安全告知、安全警示等安全教育管理工作，有利于现场施工人员更加形象的了解施工过程的安全操作方法和注意事项。由此可见，研究BIM技术在建筑施工安全管理中应用具有十分重要的意义。 1—1 可视性 BIM技术的应用可以提升建筑的可视化水平，三维建筑信息模型中包含着建筑全面的物理信息和功能信息，在建 筑施工过程中，利用BIM模型，能够方便的提取出所需的信息，这对现场安全布置，各类防护搭设提供了很大的便利。 1—2 模拟化 BIM技术可以对建筑的地质环境、裂缝、沉降等进行模拟，进而对建筑结构采取有效的防护措施，提升建筑的稳定性。BIM为建筑质量安全管理工作提供指导，不同类型建筑系统发挥了各自的建筑运行功能。在建筑项目施工前，BIM可以对存在危险性的工作进行模拟实验，例如深基坑支护施工、脚手架搭设、悬挑架搭设、吊篮施工等，从而确定最佳施工方案。 1—3 优化性 建筑工程项目的建设过程是一个不断完善优化的过程。BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息等，利用BIM模型对建筑物进行可视化展示、协调、模拟以及优化后，从而有利于优化管理决策。 2—1 管理人员的技术水平有待提升 BIM技术在建筑施工安全管理中的应用对施工项目管理人员的专业水平和实践能力都提出了较高的要求，然而，当前建筑企业这方面的人才比较欠缺，一些年龄偏大的安全管理人员思想比较保守，对新技术的应用显得不适应，导致建筑施工安全管理工作受到一定的限制。一些建筑单位 基于单片机的恒流源设计 摘要 恒流源在日常生活中扮演着重要的角色，很多电子设备需要工作时候的电流处于稳定状态。我们把可以保证给工作中负载供给恒定电流的电源叫做恒流源。恒流源的用途很丰富，它能够在脉冲或者差动放大电路中产生作用，同样也能够作为它的有源负载，又可以提供给放大电路偏流用来使它的静态功能工作点处于稳定。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的数控恒流源的研制，该系统主要是由单片机系统电路、DAC转换电路﹑恒流电路。设计的恒流系统具有精度高、稳定性高的特点。在数字输入信号部分主要是利用单片机输出的数字量同时配有按键数字键控功能。DAC转换模块将单片机输出的数字量转换为模拟量，以作为恒流电路的基准电压。恒流电路部分以集成运放和达林管组成的电流负反馈电路来实现电流的恒定输出。 本设计为了增加人机交互采用数码管显示，可以使得数控恒流的效果更加直观。本文阐述了精确实现恒流源的原理设计、完整的硬件原理图和软件流程图，并对部分软件模块的设计思想进行分析。与此同时，也对生活中的可实现性进行仔细测试和仿真。 关键词：AT89C51;单片机;DA转换;恒流源。 Abstract Constant current source in everyday life plays an important role in many electronic devices need to work in a stable state when the current. We can guarantee that the work load to a constant current power supply is called the constant current source.Constant current source uses a very rich,it can in the differential amplifier circuit in the pulse or an effect, it also can be used as an active load, and can be used to provide bias current to the amplification circuit of the static function of the operating point so that it is stable. This paper introduces a numerical constant current source AT89C51 microcontroller development, the system is dominated by single-chip system circuit, DAC converter circuit﹑constant current circuit. Designed constant current system with high precision,high stability characteristics.In the main part of the digital input signal is digital output using the same chip with digital keying function keys. DAC conversion module microcontroller digital output is converted to analog,as the reference voltage constant current circuit. Part of an integrated constant current circuit op amp tubes and Darling current negative feedback circuit to achieve a constant current output. The design of human-computer interaction in order to increase the use of digital tube display, you can make the effect more intuitive numerical constant. This paper describes the precise design principles to achieve a constant current source, a complete hardware schematics and software flow chart, and part of the software module design ideas for analysis.At the same time, but also the life of the realization careful testing and simulation. Key words:AT89C51；SCM; DA conversion; constant current source 武汉纺织大学 毕业设计（论文）任务书 课题名称：程控直流电流源的设计 完成期限： 2016 年2月28日至 2016年5月20日 院系名称：机械工程与自动化指导教师：薛勇专业班级：自动化11201 指导教师职称：副教授学生姓名：周星星 院系毕业设计（论文）工作领导小组组长签字 一、课题训练内容 1．与开关电源、电力电子相关技术资料的收集、查询以及文献综述，完成开题报告； 2.学习程控直流电流源的背景知识，了解其应用领域、发展趋势，并训练用电力电子技术以及控制理论解决实际控制系统的能力； 3.训练程控直流电流源系统的技术方案的选择和比较的能力； 4.训练程控直流电流源系统的理论分析能力； 5.训练程控直流电流源系统的设计以及调试系统的能力； 6.训练论文的撰写能力、电脑办公软件的应用能力、外文阅读以及翻译的能力。 二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求） 1.了解开关电源的结构、工作原理以及工作方式； 2.设计BUCK同步整流主电路，运用单片机等相关技术对主电路实现程控恒流输出； 3.运用Altium Designer设计绘制电路原理图，运用keil软件编写单片机程序； 4. 按照学校统一要求，完成开题报告和毕业设计论文等要求。 三、毕业设计（论文）主要参数及主要参考资料 1. 毕业设计主要参数 恒流源输出功率：<100W 系统做工作效率：>85% 输出电流：小于1A，其大小且其持续时间可程序控制 2. 毕业设计主要参考资料 [1] 王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2012.7 [2] 罗维平，李德俊.单片机原理及其应用[M].武汉：华中科技大学出版社， 2012.5 [3] 侯振义.直流开关电源技术及应用[M].北京：电子工业出版社,2006.4 [4] 张占松，蔡宣三著.开关电源的原理与设计 [M].北京：电子工业出版社， 2005.10 [5] 周志敏，周纪海，纪爱华著．现代开关电源控制电路设计及应用[M]．北京： 人民邮电出版社，2005,5. [6] 薛易.一种精密程控恒流源设计[ J] .自动化仪表, 2009(4):63 -65. [7] 白泽生.基于AT89C52的数控电流源[ J] .仪表技术与传感器, 2007(9):76 -78. 徐州工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于单片机的住宅小区煤气 泄露实时报警器设计 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 所在学院： 专业名称： 徐州工程学院 20 年月3日 说明 1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它 课题 名称 基于单片机的住宅小区煤气泄露实时报警器设计 课题 来源 社会生产实践课题类型工程设计类 选题的背景及意义 近年来随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。煤气泄漏而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。为此设计出家用煤气泄漏报警控制器。 煤气泄漏的危害 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后，轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛；3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内，眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心；10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡 科类工学编号（学号）2011310309 本科生毕业论文（设计） 小米水电站压力钢管初步设计 Preliminary Design of penstock of XiaoMi Hydropower Station 杨佳明 指导教师：杨银华职称讲师 云南农业大学昆明黑龙潭 650201 学院：水利学院 专业：水利水电工程年级： 2011级 论文（设计）提交日期：2015 年5月18日答辩日期：2015年 5月24日 云南农业大学 2015年5 月 小米水电站压力钢管初步设计 杨佳明 （云南农业大学水利学院，昆明 650201） 摘要 压力钢管是小米水电站引水发电系统的一个重要组成部分，长期承受着高压、内水压力的作用，此外，还承受温度变化、支座沉陷、地震、放空时的外压力以及大气或土壤的作用，一旦破裂，将会造成极为严重后果，因此，压力钢管的合理设计至为重要；根据小米电站地形地质情况，通过搜集类似工程实例，拟定小米电站压力钢管的总体布置方案、结构型式，查阅压力钢管设计规范，根据规范要求，通过相关水力计算，确定压力钢管的直径和壁厚，拟定镇和支墩结构尺寸，根据规范，进行镇和支墩稳定分析，完成管壁应力分析计算；根据相关资料和设计规范，小米电站压力钢管各项参数符合规范要求，满足安全运行的要求，达到小米水电站压力钢管的初步设计深度要求。 关键词：管壁厚度；压力钢管；镇墩；支墩；稳定性。 Preliminary Design of penstock of XiaoMi Hydropower Station Yang Jiaming (College of Water Resource and Hydraulic，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201) ABSTRACT 几种简单的恒流源电路 恒流电路应用的范围很广，下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。 1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示： 电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vin及环境温度的变化而变化，所以 这个电路在精度要求有些高的场合不适用。 2.由LM317组成的恒流电路如图2所示，I＝Iadj＋Vref/R 课题简介及选题意义（前言）：目前我国都市商业中心的规划、设计普遍存在共性的问题。因此，应打破传统的选址思路，构建人与自然和谐统一的现代化商业园区；进行人性化的商业规划和设计，建立完整的配套服务体系；注入现代商业文化理念，打造现代化的商业中心；建立起一套和谐高效的公共管理系统。我做了一系列的调研。。 这次选择这个题目（西安市长安区某小区商业综合配套建筑设计）作为毕业设计，我是这几方面考虑的： 第一，进一步认识城市设计课程。商业建筑作为一个城市的商业建筑，必定与城市，城市设计脱离不了关系，它的设计最初应是从城市出发，以解决城市出现的问题为己任。它的建设必定丰富了城市，便利城市的居民，提供居民生活的良好环境。 第二，进一不了解商业建筑，掌握更加现代化的商业建筑的手法。在学校的学习中，我们学习了很多种类型建筑的设计手法，但商业这一部分比较薄弱且不够系统，应通过这次的毕业设计去系统以下商业建筑。并总结以下建筑设计的步骤和系统的方法。 第三，进一步对商业模式的演变和现代山业存在的问题做一系列的阐述，将商业中心建设成服务人类，方便人民的服务机构，并且应具备人性化，现代化，与自然结合，融入自然，体现人本的特点。 第四，对自己的设计能力及各方面的调节能力，统筹计划的能力做一些总结，以便在以后的工作中发挥作用。 调研对象：西安市长安区党校周遍环境调研。其位于秦岭脚下，周围充满了浓厚的生活气息，城市亦城亦乡，令人舒畅。 调研目的： 商业网点是城市规划的有机组成部分，既承担着城市的商业服务，又是城市繁荣与否的标志。因此建设和发展城市商业、完善城市商业的服务功能是当今发展城市经济和构造城市风貌的重要课题。从人性化的角度看，目前我国都市商业中心的规划、设计以及服务体系普遍存在以下问题：一是商业中心的投建开发缺乏自然元素。二是商业中心的整体规划设计缺乏地下、地面、空间三维的立体式交通传输体系和人性化的配套服务体系。三是商业中心的建筑风格缺乏现代商业文化理念。四是商业中心缺乏和谐高效的公共管理系统。因此，本文针对上述问题，以全新的视觉，将人性化理念注入现代都市商业，探寻最理想的都市商业服务模式。通过实地调研进一步了解所做课题的特点和存在的问题。 本次调研的的对象为场地地貌，场地的周遍环境，周遍的人文环境，周遍居民的生活状况，商业设施，经济条件。 调研对象的现状： 区位条件：场地位于西安长安区韦区内，坐落于秦岭脚下，该地区四面环山，虽然已接近城市的边缘，但这里感觉不到郊区，农村的感觉，相反，它与城市接轨，到处体现了城市的新风尚，新面貌，而又加了写乡村的气息，亦城亦乡。 这里原是城中村改造而来的城市，在城市中穿插着农村，居民普遍的消费水平不高，在这一地带有两个大学，一个高中，为这里带来了很大的消费群体，他们的消费水平都偏低。 场地周围及其附近一带的居民数量很多，但是这里的公共设施很少，没有一个公共集散场地比如说一个大广场，休闲交流的场所，儿童游戏的场所。 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、数字化已经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，设备和外围条件就越优越，那么设备的寿命就更长。基于此，人们对数控恒定电流器件的需要越来越迫切。 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、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，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装置中的普遍使用，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，才能够进入市场。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。数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间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、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。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，己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。从组成上，数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。目前在电力电子器件方面，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。数字化智能电源是针对传统电源的不足设计的，数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性。 当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流源方面特别是数控恒流源的技术菜刚刚起步有待发展，高性能的数控横流器件的开发和应用存在巨大的发展空间。本数控直流恒流源系统输出电流稳定，不随负载和环境变化，并且有很高的精度，输出电流误差范围很小，输出电流可在一定范围内任意设定，因而可实际应用于需要稳定度小功率横流源的领域。 数控电流源设计毕业论文 目录 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) 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) 4.3.1 D/A转换电路结构 (13) 4.3.2 D/A转换电路原理 (13) (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) 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) 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) 1.1核心芯片8051单片机 (2) 1.2 ADC0809转换芯片 (5) 1.2.1 ADC0809的逻辑结构 (5) 1.2.2 ADC0809 的通道选择 (6) 1.2.3 ADC0809的引脚图及各引脚作用 (6) 1.3 MC14499芯片 (8) 1.3.1.MC14499的结构及功能介绍 (8) 1.3.2 MC14499在单片机中的应用 (10) 1.4 74LS373芯片 (13) 1.5 LED数码管 (15) 1.5.1 LED数码管显示器的结构 (15) 1.5.2 LED数码管显示器的显示段码 (17) 1.5.3 LED显示器的参数 (18) 1.6 X25045 (18) 2 系统硬件设计 (20) 2.1系统设计原理和系统框图 (21) 2.1.1设计原理 (21) 2.1.2系统框图 (21) 2.2液位传感器设计 (22) 2.2.1 传感器原理 (22) 2.2.2 传感器的组成 (22) 2.2.3 测量原理 (23) 2.2.4 将电容转化成电信号部分 (24) 2.2.5 电信号放大电路设计 (25) 2.3 A/D0809模数转换 (25) 2.4 显示电路的设计 (27) 2.5 键盘电路 (29) 2.5.1矩阵式键盘的工作原理 (30) 2.5.2 硬件电路设计及电路图 (30) 2.6 继电器控制水泵加水电路 (31) 2.7 报警电路 (32) 2.8 电源电路 (33) 2.8.1 直流电源电路 (33) 2.8.2 备用电源切换电路 (34) 2.9看门狗电路 (35) 3 系统软件的设计 (38) 3.1 软件设计流程图 (38) 3.2矩阵键盘程序设计 (40) 3.2.1 程序设计内容 (40) 3.2.2系统程序 (40) 3.3 ADC0809模数转换流程图 (42) 4 结论 (45) 附录A (46) 引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题 数控恒压恒流源 学院：自动化工程学院 指导老师：李虹，秦臻，丁新平 参赛队员：许庆柱于世利丁伟 2011年8月23日 数控恒压恒流源 (1) 摘要........................ 错误！未定义书签。 1.方案论证与比较 (5) 1.1 系统总体框图及设置： (5) 1.2控制方案的比较论证 (6) 1.3 输出方案 (7) 1.4按键选择方案 (7) 1.5提高效率的方案 (7) 1.6 MULTISIM软件仿真 (8) 2.电路设计与参数计算 (8) 2.1 系统总体设计原理图： (8) 2.2主回路器件的选择及参数计算 (8) 2.2.1开关管的选择 (8) 2.2.2电感的选择 (8) 2.2.3电容的选择 (9) 2.2.4采样电路的选择 (9) 2.3控制电路设计 (9) 2.3.1控制回路采样信号的处理 (9) 2.3.2 PWM波的产生 (9) 2.3.3光电隔离器件的使用 (10) 2.4效率的分析 (10) 3.软件设计 (10) 程序流程图如下： (10) 完整源程序参见附件三 (11) 4.测试方法与数据 (11) 3.1测试方法 (11) 3.2测试仪器 (12) 3.3测试数据 (12) 摘要 本系统以SPCE061A为核心，实现电压可预置，步进电压为100mV，输出电压范围为1V到10V，输出电流为0-3A。可显示预置电压，实测电压，实测电流，实测效率。该系统主要由SPCE061A单片机系统，PWM 信号控制芯片TL494，斩波主回路，按键，A/D以及D/A等组成。系统通过键盘预置电压值送给TL494形成闭环反馈电路，采样精密电阻上的电压，采样康铜丝上的电压间接推算出其电流并显示。本系统具有调整速度快，精度高，电压调整率低，负载调整率低，效率高，输出纹波小等优点。 关键词：SPCE061A；TL494；恒压；恒流；TLP250。 Abstract: This system used SPCE061A as the core, and have the function of voltage preset, step voltage for 100 mV, output voltage range of 1 to 毕业设计论文_基于单片机肺活量测量仪 目录 引言 (1) 1. 绪论 (2) 1.1 本课题的研究意义 (2) 1.2 本课题的发展现状 (2) 1.2.1电子类肺活量测量仪 (2) 1.2.2非电子类肺活量测量仪 (2) 1.3 本课题的发展趋势 (2) 1.4 智能肺活量测量仪研究目的及其可行性 (2) 1.5 课题的主要研究工作和各章内容安排 (3) 2. 相关技术和基础理论介绍 (3) 2.1 肺活量测量相关概述 (3) 2.1.1肺活量 (3) 2.1.2气压传感器 (3) 2.2 通过气压传感器测量肺活量的原理 (4) 2.3 数据采集 (4) 2.3.1A/D转换器 (4) 2.3.2A/D转换的基本原理 (5) 2.4 串口通信 (6) 2.5 主要器件功能说明 (10) 2.5.1 AT89S5单片机 (10) 2.5.2 MAX232串行通信芯片 (12) 2.5.3 AD620 (12) 2.5.4 气体压力传感器ATP015G (13) 3. 系统设计方案及原理 (15) 3.1 总体方案 (15) 3.2 系统原理 (15) 4. 硬件原理与设计 (16) 4.1 输入部分电路 (16) 4.2 A/D转换部分电路 (17) 4.3 液晶显示电路 (17) 4.4 串口通信部分电路 (18) 4.5 电源部分电路 (18) 4.6 电路布线，调试及故障分析 (19) 4.6.1 PCB设计一般步骤 (20) 4.6.2 PCB布线工艺要求 (21) 4.6.3 电路的故障及调试分析 (22) 5.软件设计 (23) 5.1 下位机程序流程图 (23) 5.2 A/D转换程序及TLC549工作时序 (24) 5.3 上位机显示界面 (25) 6. 误差与干扰分析 (26) 6.1 测量仪器的影响 (26) 6.2 测量的随机性 (26) 7. 实现功能与结论 (26) 8. 总结 (28) 谢辞 (28) 参考文献 (29) 附录 (30) 附录1：系统PCB图 (30) 附录2：系统源程序 (31) AAA水电站枢纽布置设计毕业论文 目录 第一章综合说明 (3) 1.1 流域概况 (3) 1.2 水文气象 (3) 1.2.1 水文及气象 (3) 1.2.2水文气象及径流条件 (3) 第二章工程地质及工程任务和规模 (4) 2.1地形地质 (4) 2.1.1库区工程地质情况 (4) 2.2 区域及水库地质 (5) 2.2.1地形地貌 (5) 第4章第三章坝址、坝轴线、坝型选择及枢纽布置 (6) 3.1坝址的选择 (6) 3.1 坝轴线的选择 (7) 3.1.1坝轴线的选择原则 (7) 3.1.2 坝轴线的选择 (8) 3.2 坝型选择 (8) 通过上述比较，我认为选择重力坝比较适合，因此我选择的是混凝土重力坝。 (8) 3.3枢纽布置 (8) 3.3.1布置原则： (8) 3.3.2枢纽的总体布置 (9) 3.3.3布置方案 (9) 第4章第四章工程布置及建筑物 (10) 4.1 非溢流坝段设计 (10) 4.1.1 坝体断面设计 (10) 4.1.2确定坝顶高程 (11) 4.1.3坝顶宽度的拟订 (14) 4.1.4坝坡的拟订 (15) 4.1.5上、下游起坡点位置的确定 (15) 4.2剖面设计 (15) 4.3重力坝非溢流坝段主要荷载及计算 (15) 4.3.1 (15) 4.3.2抗滑稳定性极限状态 (22) 4.3.3坝体应力计算 (27) 4.4溢流重力坝的设计 (41) 4.4.1堰顶高程的确定 (41) 4.4.2计算 (41) 4.5消能设计及计算 (45) 4.5.1、消能防冲设计 (45) 4.5.2挑流鼻坎的设计 (46) 4.5.3水舌挑射距离和冲刷坑深度的计算 (46) 4.5进水口段的确定 (48) 4.6引水管道的确定 (50) 4.7水电站厂房的布置设计 (50) 4.6.1主厂房的平面设计 (51) 4.6.2主厂房长度的确定 (51) 4.6.3主厂房的高程、高度设计 (52) 4.6.4主厂房的宽度设计 (54) 4.6.5副厂房的平面设计 (54) 4.6.76 主变压器场 (54) 4.6.7 开关站 (54) 第五章施工组织设计 (55) 5.1 概述 (55) 5.2施工导流方法 (55) 5.3 围堰设计 (55) 第六章结束语 (56) 单片机课程设计报告 多功能电子数字钟 姓名: 学号: 班级: 指导教师: 目录 一课程设计题目-------------------------------- 3 二电路设计--------------------------------------- 4 三程序总体设计思路概述------------------- 5 四各模块程序设计及流程图---------------- 6 五程序及程序说明见附录------------------- ** 六课程设计心得及体会---------------------- 11 七参考资料--------------------------------------- 12 一题目及要求 本次单片机课程设计在Proteus软件仿真平台下实现，完成电路设计连接，编程、调试，仿真出实验结果。具体要如下：用8051单片机设计扩展6位数码管的静态或动态显示电路，再连接几个按键和一个蜂鸣器报警电路，设计出一个多功能电子钟，实现以下功能： (1)走时（能实现时分秒，年月日的计时） (2)显示（分屏切换显示时分秒和年月日，修改时能定位闪 烁显示） (3)校时（能用按键修改和校准时钟） (4)定时报警（能定点报时） 本次课程设计要求每个学生使用Proteus仿真软件独立设计制作出电路图、完成程序设计和系统仿真调试，验收时能操作演示。最后验收检查 结果，评定成绩分为： (1)完成“走时+显示+秒闪”功能----及格 (2)完成“校时修改”功能----中等 (3)完成“校时修改位闪”----良好 (4)完成“定点报警”功能，且使用资源少----优秀 摘要 本次毕业设计的主要任务是根据原始资料进行一个发电厂主接线的初步设计，并对其一次设备进行选择,进而对继电保护进行规划和对配电装置进行规划。设计主要内容包括：电气主接线设计、短路电流计算、主要电气设备选择、校验及配电装置初步设计和继电保护的规划等。主要的电气设备选择有：主变压器、高压厂用变压器、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器及母线等的选择。 电气主接线是发电厂的主要环节，故本文对数个电气主接线方案进行了技术经济综合比较，确定了一个较佳方案，并根据此方案对全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护的规划等，进行了详细的设计和说明。本设计包括六部分：电气主接线选择，电气设备选择，短路电流计算，配电装置规划，继电保护规划及其整定。 关键词：发电厂；主接线；短路电流；电气设备；配电装置；继电保护 ABSTRACT This graduation project topic is s according to the first hand information designs a electric power plant, and mainly carries on the design to its equipment. Then design the power distribution equipment and relay protection planning. Designs the main content to include: The electrical host wiring design, the wiring design, the short-circuit current computation, the main electrical equipment choice , the verification and the power distribution equipment preliminary design and relay protection planning and so on. The main choice electrical equipment includes: The main transformer, the high-pressured factory use the transformer, the high-pressured circuit breaker, the isolator, the current transformer ,the voltage transformer, the arrester and the generatrix and so on. Main electrical scheme is the main part of substation, so this thesis synthetically compares several main electrical schemes from technical and economic aspects and picks up one preferable scheme. According to the chosen scheme, detailed design and instruction are carried out about the electric apparatus selection, distribution equipment arrangement, relay protection, and so forth.This thesis consist of six parts：main electrical scheme select，main choice electrical equipment，short-circuit current calculation，distribution equipment arrangement, relay protection and verification on the selection short dot. Key words: electric power plant; electrical main wiring; short-circuit current; electrical equipment; the power distribution equipment; relay protection可调恒流源设计
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