小型数控交流电流源
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word格式-可编辑-感谢下载支持数控直流电流源(F题)一、任务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。
二、要求1、基本要求(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。
2、发挥部分(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;(5)其他。
数控直流恒流源的设计与制作word格式-可编辑-感谢下载支持发表日期:2006年5月1日出处:本站原创【编辑录入:zouwenkun】指导老师:王贵恩博士制作人:彭浦能、梁星燎、林小涛《数控直流恒流源》《数控恒流源获奖证书》摘要: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,并可由数码管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(AD7543)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。
简易数控充电电源B5B3C12C10A14A12A10A8C8GND;]参赛学校:青岛理工大学参赛队员:刘斌涛秦代平段春辉指导老师:李虹朱文杰林旭梅丁新平摘要:系统是以单片机AT89C52为控制器设计的简易数控充电电源,其中包括A/D转换模块,D/A转换模块,LCD显示模块,以及恒流、恒压输出电路。
系统的中心设计思想是单片机对电流值预置,经D/A转换控制恒流恒压模块输出电流,实际输出电流经A/D采样,转换送至单片机处理控制输出,构成闭环控制。
负载电压小于10V时系统能够实现恒流输出,有100 mA 或200mA两档可选,当负载电压为10V时改为恒压输出。
关键字:AT89C52单片机 A/D D/A 恒流恒压Abstract:The system use AT89C52 as the central controller, including a total of A / D(ADCICL7135) converter module, D / A(AD7541) converter module, LCD module, constant voltage and constant current output circuit. The center idea of the system design is that the MCU control the output current . the output current is sampled by the A/D and sent to the MCU that control the output, using a closed-loop control. The system can output current whose value is 100 mA or 200 mA optional. When the load voltage is 10 V, the output is changed to constant voltage to charge the load .Keywords: AT89C52MCU A/D D/A Constant current Constant voltage一、方案设计、论证与比较1.控制部分方案一:采用中小规模集成电路构成的控制电路。
数控交流电流源
一、任务
设计并制作小型数控交流电流源,输入交流200~240V,50Hz,输出正弦交流电流,其原理示意图如下所示。
二、要求
1、基本要求
(1)输出交流电流有效值范围:100μA~100mA;
(2)输出交流频率范围为:10Hz~100KHz;
(3)可设置并显示设定的输出电流有效值,要求输出电流有效值≤给定值的1%+50 μA;
(4)输出电流具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤50μA;
(5)可设置输出频率,且具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤10Hz,要求输出频率误差≤1%;
(6)改变负载电阻,输出电压峰峰值在5V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流有效值的1%+100μA;
(7)失真度≤5%;
(8)自制电源。
2、发挥部分
(1)输出交流电流有效值范围为50μA~2A,步进≤10μA,输出交流频率范围为1Hz~500KHz,步进≤1Hz,失真度≤1%;
(2)设计、制作测量并显示实际输出电流有效值的装置(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≤实际值的0.5%+10μA;
(3)改变负载电阻,输出电压峰峰值在5V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流有效值的0.5%+20μA;
(4)其他。
三、评分标准
四、说明
1、需留出输出电流端子。
2、测量输出交流电流可通过在采样电阻上测量电压换算成电流。
3、自制电源。
桂林电子科技大学
执笔人:黄新。
数控直流电流源摘要:本文设计了一种数控直流电流源的方案,给出了硬件组成和软件流程及源程序。
以STC89C52单片机为核心控制电路,利用12位D/A模块产生稳定的控制电压,12位A/D模块完成电流测量。
输出电流范围为20~2000mA,具有“+”“-”步进调整功能,步进为1mA,纹波电流小,LCD同时显示预置电流值和实测电流值,便于操作和进行误差分析。
关键词:STC89C52数控电流源Numerical Control DCCurrent SourceAbstract:This paper introduces a design scheme of numerical control DC current source ,and gives the hardware composition and software flow as well as the source program. UseSTC89C52MCU as the core control circuit. 12 D/A module generates A steady the control voltage and 12 A/D module completes current measurements.The current-output ranges 20 to 2000mA,with "+" and "-" steppingfor 1mA adjustment function and small ripple current. LCD could show presets current value and the measured resultat the same time,for easy operation and error analysis.Keywords:STC89C52 Numerical controlCurrent source1设计方案的选择1.1电路综合设计流程图1.1.1数控电流源电路设计流程图1.2总体设计方案经初步分析设计要求,得出总体电路由以下几部分组成:电源模块,控制模块(包括AD、DA转换)恒流源模块,键盘模块,显示模块。
一种0~2A数控可调恒流源设计发表时间:2018-08-06T16:46:53.003Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:朱浩亮[导读] 摘要:本文是一种0~2A电流输出的数控恒流源的电路设计,其数控MCU采用了AT89S52单片机,以运放放大器OP07作为控制端与大功率三极管TIP31构成的达林顿管组成恒流驱动输出,数模转换部分采用了十二位D/A芯片MAX532、模数转换部分采用十六位A/D芯片AD7715及高精度的采样电阻,可以实现1MA的步进可调。
(南宁学院广西南宁 530023)摘要:本文是一种0~2A电流输出的数控恒流源的电路设计,其数控MCU采用了AT89S52单片机,以运放放大器OP07作为控制端与大功率三极管TIP31构成的达林顿管组成恒流驱动输出,数模转换部分采用了十二位D/A芯片MAX532、模数转换部分采用十六位A/D芯片AD7715及高精度的采样电阻,可以实现1MA的步进可调。
本系统对于软件核心算法采用的是PID控制算法,其P、I、D的参数设置采用经验法。
最后本文对此恒流电源系统的主要性能参数进行了相关的测试,结果表示:系统性能稳定可靠。
关键词:数控恒流;单片机;PID算法0引言恒流源是让输出的电流趋于恒定不变的电流源,本文要设计的是一种基于单片机控制的直流恒流源,该设计由单片机控制系统、数模及模数转换模块、电源模块、恒流源模块、负载及键盘显示模块构成。
随着电子技术的不断发展,在现实生活中(如LED恒流)及实验的许多设备及接口电路中都普遍用到恒流电源,但是现如今市场上所销售的恒流电源在许多方面还存在着不足,比如精度不够高,稳定性不够好,带负载能力还不够这样的问题,这不仅仅影响着科学实验的进程,也影响着我们的生活质量的提高。
所以本课题就当前恒流源存在的问题,设计一款在稳定性和输出精度方面都比较好的直流恒流源,系统在达林顿管和运算放大器为基础的主体上,先由A/D转换器对输出信号进行采样反馈到单片机,再由单片机控制D/A转换器使得输出电压发生变化,从而使得电流恒定输出。
目录一方案比较、设计与论证 (2)二理论分析与计算 (5)三系统框图及电路设计 (6)四单片机软件设计 (11)五校准、测试数据及结果分析 (13)六设计总结 (15)七参考资料 (16)八附件一(系统设计总电路图) (17)摘要本数控电流源由四部分组成:CPU主控及键盘显示电路、恒流源产生电路、信号检测电路和电源电路。
采用128×64点阵LCD汉字显示使显示更为直观。
MAX531 12位D/A转换器作数控电流源控制,具用1/4096的分辨率。
采用高性能运算放大器使电流源的调节范围达到了2~2200mA,步进为1mA,最大负载电压可以大于10V,负载变化对电流无影响。
使用具有双路检测功能的16位Σ-ΔA/D转换器AD7705作为测量部件,测量精度达到了0.01%。
在信号处理时用标准表测量数据和数字恒流源显示数据相比对的方法对数控电流源的误差进行修正,从根本上消除了系统误差。
系统采用线性直流稳压电源,减小了纹波电流。
CPU 采用89C51,软件用C51编写。
整体技术指标达到了题目的全部要求并有所创新。
关键词:数控恒流源;串联稳压电源;数字校准AbstractThe NC current supply comes in four parts: CPU and keyboards circuits and displaying circuits; constant-current source; signal detecting circuits of current and voltage; power circuits. It has more intuitive displaying by using 128×64 dot matrix LCD. MAX531, 12 bits D/A converter with 1/4096 resolution, controls NC current supply. Higher performance operational amplifier adjusts current range from 2 to 2200mA, in which current step is set 1mA. The change of load does not affect current, when the maximum of load voltage less or equal to 10V. Measurement components use 16 bits Σ-Δ A/D converter AD7705 with two-way detecting function, and its accuracy arrives 0.01%. By comparing standard meter measuring data with NC current supply displaying data, the system corrects error of the NC current source in processing signals in order to eliminate systematic errors radically. The system reduces ripple current by using DC regulated power supply.The CPU uses 89C51 MCU. The software is programmed by C51. The whole technology data has met entirely the needs of this subject and has some innovation.Key Words: Numeric control constant current source; Series-wound regulated power supply; Numeric calibration一方案比较、设计与论证⒈恒流源电路的选择根据题目要求,设计一个输出电流范围在20~2000mA、负载电压在10V以内变化的受控恒流源,我们构想了如下三个方案:方案一:图1-1为固定恒流源,如果把基准源LM336-2.5 上的基准电压替换成D/A转换器上的输出电压,此恒流源就是一个受控电流源。
数控直流电流源设计摘要AVR 系列的单片机不仅具有良好的集成性能, 而且都具有在线编程接口, 其中的Mega 系列还具有JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、片内Flash、同步串行接口SPI; 多数AVR 单片机还内嵌了A/D 转换器、EEPROM、模拟比较器、PWM 按时计数器等多种功能; AVR 单片机的I/O 接口具有很强的驱动能力, 灌入电流可直接驱动继电器、LCD 等元件, 从而省去驱动电路, 节约系统本钱。
关键词:直流稳压电源;AVR单片机;液晶显示。
一、前言数控电源是从80年代才真正的进展起来的,期间系统的电力电子理论开始成立。
在以后的一段时刻里,数控电源技术有了长足的进展。
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、靠得住性较差的缺点。
因此数控电源要紧的进展方向,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显现为精准数控电源的进展提供了有利的条件。
新的变换技术和操纵理论的不断进展,各类类型专用集成电路、数字信号处置器件的研制应用,到90年代,己显现了数控精度达到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、主电路与操纵等三部份。
电源采纳数字操纵,具有以下明显优势:1)易于采纳先进的操纵方式和智能操纵策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。
2)操纵灵活,系统升级方便,乃至能够在线修改操纵算法,而没必要改动硬件线路。
3)操纵系统的靠得住性提高,易于标准化,能够针对不同的系统(或不同型号的产品),采纳统一的操纵板,而只是对操纵软件做一些调整即可。
二、系统功能系统电压调剂范围为0~12V,最大输出电流1A,具有过载和短路爱惜功能。
输出电压可用1602LCD液晶显示。
键盘设有6个键,复位键,步进增减1V两个键,步进增减0.1V两个键和确认键。
复位键用于启动参数设定状态(5V),步进增减键用于设定参数数值,确认键用于确认输出设定值[2,3].电源开机设定电压输出默许值为5V。
基于MSP430单片机的数控直流电流源的设计摘要本系统是一个基于单片机的数控直流电流源系统。
采用单片机作为核心,辅以带反馈自稳定的串调恒压源,可以连续设定电流值。
由D/A转换器TLC5615、ZLG7289、中文字库液晶显示块、放大电路和大功率调整电路组成。
通过独立键盘输入给定值,由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号,经D/A输出电压作为恒流源的参考电压,利用晶体管平坦的输出特性得到恒定的电流输出,最后用中文液晶显示输出。
其中单片机选用美国TI公司的MSP430F2274作为控制核心,利用闭环控制原理,加上反馈电路,使整个电路构成一个闭环。
软件方面主要利用PID算法来实现对输出电流的精确控制。
系统可靠性高,体积小,操作简单方便,人机界面友好。
关键字:数控 MSP430 PID算法反馈电路单片机Digital Controlled DC Current Source Design BasedOn MSP430 MCUABSTRACTThis system is a based on SCM numerical control dc current source system. Using single chip microcomputer as the core, with the strings with feedback from stability constant pressure source, can tone set by continuous. By D/A converter ZLG7289, Chinese word stock TLC5615, liquid crystal display (LCD) block, amplifying circuit and high-power regulating circuit component. The given value through independent keyboard input by D/A converter, converts digital signals into analog signals, the D/A constant current source voltage output as A reference voltage, using the plain output characteristic get the transistor constant current output, finallyuse Chinese LCD display output. One of the American TI company microcontroller choose MSP430F2274 as control core, using the closed-loop control principle, plus feedback circuit, make whole circuit constitute a closed-loop. Mainly using PID algorithm software to achieve output current the precise control. The system reliability high, small volume, easy to operate, friendly man-machine interface.Key Words:Numerical Control MSP430 PID Algorithm Feedback Circuit SCM目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2数控直流电流源概述 (2)1.2.1 电流源简介 (2)1.2.2 数控直流电流源的必要性 (2)1.2.3 数控直流电流源简介 (3)1.3课题进展 (3)1.4后话 (3)第二章芯片简介 (4)2.1单片机芯片MSP430F2274 (4)2.2D/A芯片TLC5615 (5)2.2.1 TLC5615功能简介 (6)2.2.2 TLC5615工作原理 (7)2.3ZLG7289A芯片介绍 (8)2.3.1 芯片简介 (8)2.3.2 引脚说明 (8)第三章系统硬件设计 (10)3.1 总体方案设计与比较 (10)3.2 单元电路设计 (11)3.2.1 电源电路 (11)3.2.2 D/A电路 (12)3.2.3 恒流源电路 (12)3.2.4 数码管显示电路 (14)3.3 PROTEL 99SE介绍 (15)第四章系统软件设计 (17)4.1程序语言介绍 (17)4.1.1机器语言 (17)4.1.2汇编语言 (17)4.1.3高级语言 (17)4.2PID算法介绍 (18)4.2.1 PID增量式算法 (18)4.2.2 PID位置算法 (19)4.2.3 微分先行PID算法 (20)4.3C语言程序设计流程 (20)4.4MSP430F2274编程基础简介 (21)4.4.1数据存储器和程序存储器地址空间 (21)4.4.2 MSP430F2274寄存器介绍 (21)4.4.3单片机的工作模式 (23)4.5程序流程图 (23)4.5.1 主程序流程图 (24)4.5.2 中文液晶显示 (24)4.5.3 键盘程序流程图 (25)4.5.4 A/D转换流程图 (26)4.5.5 D/A转换流程图 (26)4.6本章小结 (27)第五章系统仿真调试 (28)5.1仿真软件介绍 (28)5.1.1 功能特点 (28)5.1.2 功能模块 (28)5.2仿真步骤 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)前言直流电流源是电子技术常用的设备之一,广泛应用于教学、科研等领域。
小型数控交流电流源(B1题)
(适用本科生)
一、任务
设计并制作小型数控交流电流源,输入交流200~240V,50Hz,输出正弦交流电流,其原理示意图如下所示。
二、要求
1、基本要求
(1)输出交流电流有效值范围:1mA~100mA;
(2)输出交流频率范围为:100Hz~100KHz;
(3)可设置并显示设定的输出电流有效值,要求输出电流有效值与给定值偏差的绝对值≤给定值的1%+500 μA;
(4)输出电流具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤0.5mA;
(5)可设置输出频率,且具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤100Hz,要求输出频率误差≤1%;
(6)改变负载电阻,输出电压峰峰值在5V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流有效值的1%+1mA;
(7)失真度≤10%;
(8)自制电源。
2、发挥部分
(1)输出交流电流有效值范围为0. 5mA~500mA,步进≤0.1mA;
(2)输出交流频率范围为10Hz~500KHz,步进≤10Hz;
(3)失真度≤5%;
(4)设计、制作测量并显示实际输出电流有效值的装置(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≤实际值的0.5%+0.1mA;
(5)改变负载电阻,输出电压峰峰值在5V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值
≤输出电流有效值的0.5%+0.2mA;
(6)其他。
三、评分标准
四、说明
1、需留出输出电流端子。
2、输出交流电流可在采样电阻上测量电压换算成电流。
3、自制电源。