基于单片机的简易恒流源系统的设计

简易数字控制恒流源系统的设计和开发摘要：设计了一种以单片机C8051F020 为控制核心的简易数控恒流源系统，实现了电流从-2A 到2A 数字控制可调的直流恒流系统。

系统电源部分采用大功率变压器供电，采用多级电容、π网络滤除纹波干扰；电源输出部分采用三端稳压芯片进行稳压，并且利用大功率达林顿管进行扩流以满足后级功率需求。

恒流源部分采用多个精密运算放大器OP07 构成闭环反馈控制形式，从而提高控制精度。

受控部分采用达林顿管进行扩流和精确设定输出电流。

电流测量部分采用康锰铜电阻丝作为精密取样电阻，而不受外界温度变化的影响；系统的显示部分采用128 乘以64 点阵式液晶显示屏实时显示设定电流值和实测电流值。

数控恒流源具有控制界面直观、简洁的特点，具有良好的人机交互性能。

关键词：恒流源；C8051F020；数字控制；稳压；扩流0 引言所谓恒流源就是输出电流非常稳定的电源，但是这个稳定是相对的，而非绝对一成不变的，只是它的变化率小到在实际应用中可以忽略。

输出电流发生变化的原因主要有以下几个方面：1)恒流源本身条件所决定的。

构成恒流源的元器件质量失效或者参数发生变化时，参数就有可能引起电流波动。

2)恒流源系统受外界环境的影响而使电流输出发生变化。

3)电网供电电压不稳定所致。

4)供电负载发生变化。

比如负载短路或者空载时，负载电流非常大或没有。

在本文中数控恒流源系统设计中主要针对以上第一和第二个因素设计了基于数字控制的恒流源系统，从而提高恒流源输出电流的精度。

1 简易数制电流源系统工作原理介绍本论文设计了基于单片机的数控恒流源，此系统由恒流源主电路和单片机最小系统组成，外围电路还包括自制电源供电电路、LCD 显示电路、R232 接口电路以及4 乘以4 矩阵键盘设置电路，系统结构框图如图1 所示。

其中单片机控制系统采用单片机C8051F020，单片机内部自带A／D 和D／A 转换电路，单。

基于C8051F单片机的恒流源的设计摘要由于恒流源的设计多种多样，通常采用AT89C52单片机和AD来实现，要实现其高分辨率，电路设计又趋于复杂，所以本设计采用LM358运放和C8051F设计，其性能稳定`，分辨率高，电路简单的特点。

关键词：电流源恒流源数控电源电源技术ⅠAbstractSince the design of a variety of current source, usually achievedAT89C52 microcontroller and AD, to achieve its high resolution, circuit design has become more complex, so the design uses a LM358 op amp and C8051F design, its performance is stable `, resolution rate, the characteristics of the circuit is simple.Keywords ：LM358 C8051F LCD1602 AD/DAⅡ目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)1、设计指标 (1)2、方案设计 (1)恒流源的设计 (1)、 C8051F的选择 (2)显示方案的设计 (3)2.3.1 液晶1602 (3)3、系统的电路图 (4)4、系统框图 (4)5、经验体会 (5)参考文献 (5)1、设计指标(1). 输出：电流输出：0~20mA；(2). 全量程分辨率：电流：；(3). 精确度：电流输出：满量程的%；(4). 输出显示：液晶或LED显示；(5). 输出控制：采用上，下键调节输出；2、方案的设计恒流源设计（1）、LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

C8051FF330D单片机程控恒流源设计设计概述：C8051FF330D单片机程控恒流源是一种通过单片机控制的电流源，用于对电路进行恒流驱动。

该设计采用C8051FF330D单片机作为控制主控芯片，通过主控芯片控制外部电路的电流输出。

设计中包括电流采样电路、恒流驱动电路和主控芯片控制电路。

一、电流采样电路设计电流采样电路用于采集被控电路的电流值，并将电流值转换为电压信号，供后续的主控芯片进行处理。

电流采样电路的设计要求采集准确度高、波动小。

一种常用的电流采样电路设计方案是使用电流互感器和运算放大器。

电流互感器将被控电路的电流传感变为电压变化，运算放大器将电压放大并转化为适合单片机ADC输入的电压范围。

二、恒流驱动电路设计恒流驱动电路用于将主控芯片输出的数字信号转换成恒定的电流驱动被控电路。

设计中，可以使用二极管和电阻串联的方式实现电流的恒定驱动。

通过改变电流采样电路采集到的电流值，主控芯片可以根据设计要求来调整电阻的电压，进而变化电流。

三、主控芯片控制电路设计主控芯片控制电路设计中，C8051FF330D单片机作为主控芯片，通过控制IO口来实现对恒流驱动电路的控制。

设计中，单片机需要采集电流值，并通过内部定时器，进行控制算法的运算，然后控制IO口输出相应的数字信号，以实现对恒流驱动电路的控制。

四、软件设计在主控芯片控制电路设计中，软件设计起到了至关重要的作用。

主要包括控制算法的设计、定时器的设置和IO口的控制。

控制算法的设计中，可以根据实际需求采用PID控制或者其他的控制算法，根据电流采集到的数值进行判断和调整。

定时器的设置主要涉及到控制算法的执行周期，根据实际需求进行设置。

IO口的控制主要用于触发恒流驱动电路的开关，根据控制算法的输出结果进行控制。

五、系统性能评估在设计完成后，需要对系统进行性能评估，包括电流采样电路的准确度、恒流驱动电路的稳定性和主控芯片控制电路的控制精度。

通过实际的电流输出和实际需求进行对比，评估系统的性能是否满足设计要求。

基于单片机的数控恒流源设计本文以基于单片机的数控恒流源设计为研究对象，针对数控恒流源设计中存在的问题，提出一种单片机控制的数控恒流源，以解决普通恒流源模块对负载变动敏感、性能稳定性较差的问题。

先，本文分析了数控恒流源设计中产生的问题，并讨论了现有的解决方案，以推导出设计的可行性。

其次，本文介绍了实施该设计的方法，包括单片机选择、负载检测以及恒流控制算法等。

最后，本文对该设计进行了仿真，结果表明，该设计在反应时间、负载变化范围和控制精度方面具有较高的性能。

在当今的数控电路中，数控恒流源的应用越来越广泛，它的功能是提供恒定的电流，以保证整个电路的正常工作。

然而，传统的数控恒流源模块存在一些问题，比如对负载变动的敏感性较高，性能稳定性较差，因此，如何有效解决这些问题，提高恒流源性能，成为当前研究的一个热点课题。

针对这一问题，本文提出一种基于单片机的数控恒流源，以提高精度和稳定性，并简化设计过程。

首先，本文从数控恒流源设计的角度出发，分析了引起数控恒流源失效的因素，从而推导出设计的可行性。

其次，本文介绍了实施该设计的方法，并详细描述了单片机选择、负载检测以及恒流控制算法等步骤。

本文选用单片机AT89C52作为主控芯片，结合PID算法实现恒流控制，并采用数字采样手段实现负载检测。

此外，本文还给出了恒流控制算法的完整流程，以便用户了解该设计的具体运行状况。

最后，本文利用Simulink进行仿真，结果表明，该设计的最大反应时间为1ms，负载变化范围是0-2A，控制精度达到1%，实现了数控恒流源的高效控制。

综上所述，本文针对数控恒流源设计中存在的问题提出了一种单片机控制的数控恒流源，提高了恒流源的结构精度和控制性能，在电路设计过程中具有重要意义。

未来研究将针对该设计进一步优化和开发，以改善控制技术性能。

0 引言智能阀门定位器以DCS 系统提供的4-20mA 电流信号作为工作电源，实现气动阀门开度控制。

在生产和调试过程中，需要使用高精度的可调恒流源代替DCS 系统给阀门定位器提供控制信号进行功能验证和测试。

为此，本文以压控恒流电路为基础，设计了基于AVR 单片机的低成本、高精度的数控恒流源。

该恒流源输出电流具有“+”、“-”步进调整功能，在0～20mA 范围内精确可调；使用LCD 模组中文显示，人机交互非常友好。

1 系统组成系统结构如图1所示，按照功能可分为V/I 转换模块、数控模块、稳压电源几个部分。

V/I 转换模块基于压控恒流的电路原理将电压基准信号转换成恒定电流输出，是本系统恒定电流的生成部分，决定着整个系统的精确性、稳定性和负载能力。

数控模块包含单片机最小系统、D/A 转换电路和人机交互电路，将设置的输出电流数值经过线性化比例换算后由D/A 转换电路输出对应的基准电压，进而对V/I 电路的输出进行控制，实现输出电流的可调和可视。

稳压电源主要是为V/I 转换、单片机最小系统等各电路模块提供高质量的工作电源。

2 硬件电路设计2.1 V/I 转换电路V/I 转换电路是本设计中的核心模块，如图2所示。

自恢复保险丝F1与TVS 管D1组成输出接口保护电路，防止静电或者用户错接高压而对恒流电路造成损坏。

共模电感L1滤除共模干扰，提高电路工作的可靠性。

运放U1A 组成比较放大电路，根据控制信号Vref 与电流反馈信号的差值，改变输出电压，控制三极管Q1调节输出电流的大小。

从图中可以看到，运放U1A 的输出反馈回路中既有负反馈又有正反馈，二者彼此平衡时，进入稳定工作状态。

为了提高运放高增益回路的稳定性，防止电路发生振荡，在反馈回路适当位置需要增加补偿网络，电容E1和C4便是起到相位补偿的作用。

该电路中，U2A 和U2B 是电压跟随器，起到缓冲和电流隔离的作用；U2A 可防止正反馈电路对输出电流分流而产生误差，U2B 可防止因V/I 转换电路对前级电路的影响而造成控制电压Vref 不稳定。

第 36 卷第 2 期电子器件Vol． 36 No． 2Chinese Journal of Electron Devices2013 年 4 月Apr． 2013 The Design of Simple Constant-Current Source System Based on SCM* RONG Jun*，YANG Xuehai，CHEN Chao，YANG Chao ( Department of Information and Communication Engineering，Hunan Institute of Science and Technology，Yueyang Hunan414006，China)Abstract: The paper designs a digital control constant-current source based on microprocessor，and realizes that the current is adjustable from 0 mA to 2 000 mA． The power part adopts self-making supply power，and provides the stablevoltages of 3． 3 V and 5 V． The constant-current part uses the operational amplifier with external extension tube toachieve the function of the large and stable output current． The control part uses the high precision MCU of C8051F020，and realizes the digital quantity that can be arbitrarily set． The magnitude of output current is completely knowable，the size can be arbitrarily set，and the control precision is high． The whole constant-current source of digital control has the feature of intuition and simplicity，and has good performance of human-computer interaction．Key words: constant-current source; digital control; sampling; ripple currentEEACC: 1260; 8110doi: 10． 3969 /j． issn． 1005－9490． 2013． 02． 020基于单片机的简易恒流源系统的设计*荣军*，杨学海，陈超，杨超( 湖南理工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳414006)摘要: 设计了基于微处理的数字控制恒流源系统，实现了电流从0到 2 000 mA可调的直流恒流源。

基于单片机控制的直流恒流源的设计摘要目前电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科，它对现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高效率、高可靠性的电源起着关键作用。

本文设计了一种基于单片机控制的数控直流恒流源。

该恒流源以 AT89S52 为控制核心，采用了高共模抑制比低温漂的运算放大器 OP07 和达林顿管TIP122 构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及 12 位 D/A 芯片 MAX532、16 位 A/D 芯片 AD7715，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制。

人机接口采用 4×4 键盘及 LED 数码管显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。

本文在软件设计上采用增量式 PID 控制算法，即数字控制器的输出只是控制量的增量。

增量式控制虽然只是算法上作了一点改进，却带来了如下的优点：一是算式中不需要累加，控制增量的确定仅与最近三次的采样值有关，容易通过加权处理获得比较好的控制效果；其次是计算机每次只输出控制增量，即对应执行机构位置的变化量，故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程。

文章最后对该恒流源的主要性能参数进行了测定，测试结果表明：该系统已基本达到预期的设计目标，具有功能强、性能可靠、体积小、电路简单的特点，可以应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。

关键词：单片机，数字控制，恒流源，PID 控制算法目录第一章绪论 (4)§1.1恒流源的应用 (4)1.1.1 在计量领域中的应用 (4)1.1.2 在半导体器件性能侧试中的应用 (4)1.1.3 在传感器中的应用 (5)1.1.4 现代大型仪器中稳定磁场的产生 (5)1.1.5 在其他领域中的应用 (5)§1.2 恒流源的发展历程 (5)1.2.1 电真空器件恒流源的诞生 (5)1.2.2 晶体管恒流源的产生和分类 (5)1.2.3 集成电路恒流源的出现和种类 (6)第二章方案选择及论证 (7)§2.1 总体设计方案及性能指标 (7)2.1.1 总体设计方案 (7)2.1.2 性能指标 (7)§2.2 恒流源基本设计原理与实现方法 (7)2.2.1 引起稳定电源输出不稳定的主要原因 (8)2.2.2 恒流源的基本设计原理 (8)2.2.3 器件的参数计算及选择 (10)§2.3 电源的计算机仿真技术 (11)第三章系统的硬件设计 (13)§3.1 单片机功能介绍 (13)§3.2 电源模块的设计 (18)§3.3 A/D 模块设计 (18)3.3.1 AD7715 简介 (18)3.3.2硬件电路设计 (21)§3.4 D/A 模块设计 (22)3.4.1 MAX532 简介 (22)3.4.2 硬件电路设计 (24)§3.5 键盘接口电路设计 (24)3.5.1 键盘的工作方式 (25)3.5.2 接口电路设计 (23)3.5.3 按键抖动及消除 (26)§3.6 显示器接口电路设计 (26)3.6.1数码管驱动芯片 MAX7219 简介 (27)3.6.2 硬件电路设计 (29)§3.7 印刷电路板的制作 (29)3.7.1 元器件的布局 (30)3.7.2 电源线、地线的设计 (30)3.7.3 去耦设计和布线设计 (31)第四章系统的软件设计 (33)§4.1 控制算法 (33)§4.2 软件流程 (34)4.2.1 主程序流程图 (34)4.2.2 键盘中断子程序 (35)4.2.3 显示中断子程序 (36)第五章系统功能测试与分析 (38)§5.1 测试仪器 (38)§5.2 测试数据及结果分析 (38)第六章总结与展望 (42)参考文献 (44)数控恒流源程序 (45)第一章绪论众所周知，许多科学实验都离不开电源，并且在这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求，然而目前实验所用的直流电源大多输出精度和稳定性不高；在测量上，传统的电源一般采用指针式或数码管来显示电压或电流，搭配电位器来调整所要的电压及电流输出值：使用上若要调整精确的电压或者电流输出，须搭配精确的显示仪表监测，又因电位器的阻值特性非线性，在调整时，需要花费一定的时间，况且还要当心漂移，使用起来非常不方便。

基于单片机控制的直流恒流源的设计毕业论文基于单片机控制的直流恒流源的设计摘要本文主要论述了一种基于单片机为核心控制器的数控直流电源的设计原理和实现方法。

该电源具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和电流信号可同时显示功能。

文章介绍了系统的总体设计方案，其主要由微控制器模块、稳压控制模块、电压/电流采样模块、显示模块、键盘模块、电源模块五部分构成。

该系统原理是以单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压控制电压转换模块LM3输出电压大小，同时输出稳压、恒流采用转换芯片C0832对采样的电压、电流转换为数字信号，再通过单片机闭环控制。

文章最后对数控直流电源的主要性能参数进行了测定，并对其发展前景进行了展望。

AbstractThe method of this paper based on the 51 microcontroller core of the numerical controller DC power supply design theory and realization. The power supply has some functions such as presetting voltage, stepping adjustment, displaying the output voltage signals and current signals at the same time. This paper introduces a general designing plan of the system, which is mainly consisted of micro-controller module, DC Regulators module, voltage/current sampling module, display module, keyboard module, power supply module. The system is based on the principle of single-chip microcomputer to control the unit STC89C52 to DAC0832 digital-to-analog converter chip reference voltage to control the output voltage LM317 output voltage conversion module size, while the output voltage regulator, current use of analog-to-digital converter ADC0832 chip sampling of voltage and current converted to digital signals, and then through the single-chip closed-loop control to achieve. Article on the main DC power supply CNC performance parameters were measured and summarized, and their development prospects.Keywords：microcontroller MCU ， the Digital to Analog DAC ，the Analog to Digital ADC ， the closed-loop control目录摘要Abstract目录第一章绪论 11.1研究背景及意义 11.2 国内外研究现状 11.3 单片机概述、应用及发展2单片机发展概述 3单片机的应用领域 5单片机的发展趋势 6单片机应用系统开发简介7单片机开法方式的发展81.4 恒流源的发展历程9电真空器件恒流源的诞生9晶体管恒流源的产生和分类9集成电路恒流源的出现和种类10 1.5 国内外研究现状101.6 课题的主要内容10第二章方案与设计基础知识122.1方案设计与论证122.2主控单片机 MCU 14STC89C52 简介14引脚说明 152.3 液晶显示屏（1602）15 LCD1602简介 15口说明162.4 三端可调稳压器172.5 运算放大器OP07 1818介 182.6数模转换芯片18A/D转换芯片ADC0832介绍19ADC0832接口说明20第三章系统电路原理及硬件实现 21 3.1 系统总体框图 213.2 系统模块电路设计21单片机控制模块21稳压控制模块22电压与电流采样模块23块 26电源模块 27键盘模块 273.3 系统整体原理图28第四章系统的软件设计294.1 软件设计思路 294.2 系统软件流程 29模块29较程序模块31第五章系统测试与误差分析325.1 系统测试32试 32硬件测试 32体测试。

基于单片机的数控恒流源设计
基于单片机的数控恒流源设计是指利用单片机控制程序实现数字恒流源。

可以用于研究实验室中的电路测试，工厂自动化测试，航空电子测量，通讯等各种设备中对电流源做准确测量。

数控恒流源有效控制了输出电流大小，从而使电路中恒流保持在规定的电流值。

基于单片机的数控恒流源的设计，首先要选择单片机，单片机的功能越强大，能控制的电流越精确，相应的性能越好，如常用的均为大功率晶体管 MOS6553，MOSFET等。

然后确定电路，它拥有使能、放大两个部分，使能部分实现电流控制，当控制信号为高电平时，使能部分的电源开启，否则保持在空闲状态；放大部分实现电流的分配和调整，以此来调节输出的电流大小。

完成电路设计之后，根据电路原理编写单片机控制程序，使之可以按照所要求的电流进行调节，最后实现电路的连接，做好容错措施，便可以完成数控恒流源的设计。

基于单片机的数控恒流源设计不仅易于操作，而且可以精确控制输出电流，具备稳定可靠的特性，是我们在实际应用中的绝对优势之一。

基于单片机的恒流源设计摘要：随着电子技术的发展，产品数字化已经成为一种发展趋势，电子设备的精密度和稳定度备受关注。

性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源，基于此，人们对数控恒定电流器件的需求越来越迫切。

本文介绍了一种数控恒流源的设计原理和实施方案，该方案运用D/A转换器（MAX531）、运算放大器等器件来控制场效应管输出电流的原理，以达到输出恒流的目的。

整个系统采用AT89S52单片机作为主控部件，将预置电流值数据送入D/A转换器（MAX531），经硬件电路变换为恒定的直流输出，同时采用基本没有温度漂移的康铜电阻丝作为精密采样电阻。

采用性能优于普通晶体管的场效应管作为恒流源的主要部件，大功率晶体管作为扩流电路的主要器件，结合三端稳压管和多层滤波使得整个系统性能提升了一个层次，从而实现了高精度恒流源的目的。

系统还对输出电流进行实时采样，通过A/D （MAX187）转换器采样回单片机与用户设定的电流值进行比较，实现了对输出电流的监控。

同时通过键盘的控制,实现了输出电流值的预置，可步进调整、输出的电流信号可直接数字显示的功能，并具有输出电流实时监控超限报警等功能。

本设计与以往的恒流源相比，具有精度高、结构简单、工作稳定、操作方便、成本低廉、带负载能力强等优点。

关键词：恒流源；AT89S52单片机；MAX531；MAX187Constant current source design based on MCUAbstract：With the development of electronic technology, digital products has become a trend,the precision and stability of electronic equipment received extensive attention. Good performance of electronic equipment depends on a stable power supply first of all, based on this, people's demands on CNC constant current device is more and more pressing needs.This paper introduces a smart NC open-loop DC current source design principle and the implementation of the programmer, using the D/A (MAX531) converters, op amp, and other devices to control FET on-state principle, the output reached constant current purposes. AT89S52 the entire system uses a single-chip microcomputer control components, preferences current value data will be sent to the D/A converters (MAX531), the hardware circuit for the constant transformation of DC output, but not using the basic temperature drift Concord Managing resistor Silk as a sophisticated sampling resistor. Performance is better than the ordinary use of the FET transistor as a constant current source of major components, high-power transistors as expanding the main circuit device, the combination of three-terminal regulators and the multi-filter makes the whole system a performance boost levels to achieve a high-precision constant current source purposes. Output current of the system to conduct real-time sampling, through the A/D converters with sampling to MCU users to set limit current to compare pressure to control the output current. At the same time, the keyboard control and realized the value of output current can be preset, stepping adjustment, the current signal can be directly figures show that the function, and real-time monitoring of the output current values, such as over-current alarm function.In the past compared to DC current source, the design of a high-precision constant current source, simple structure and work stability, and easy to operate, low cost, with a payload capacity, and other advantages.Key words:Current source ;AT89S52MCU ;MAX531;MAX187目录1 系统结构及功能介绍 (1)1.1系统工作原理概述 (1)1.2系统的设计要求与内容 (2)2 设计方案 (3)2.1方案比较 (3)2.2最终方案的选用 (5)3 硬件系统设计 (6)3.1系统硬件基本组成 (6)3.2各模块单元电路设计 (6)3.3系统主要芯片的选择 (9)4 软件设计 (17)4.1概述 (18)4.2主程序结构 (19)4.3各模块子程序设计 (21)5 系统设计要点 (23)5.1硬件设计要点 (23)5.2共地问题 (24)5.3采样电阻的选择 (24)5.4D/A及A/D电路处理 (25)5.4软件调试 (25)6 数据测试及分析 (25)6.1输出电流测试 (25)6.2步进电流测试 (26)6.3工作时间测试 (26)6.4负载阻值变化测试 (26)7 误差分析及功能改进 (26)参考文献 (28)附录1 (30)1 系统电路原理图 (30)2 系统程序设计 (32)附录2 (37)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的关注，尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注。

基于单片机控制的直流恒流源的设计基于单片机控制的直流恒流源的设计1. 引言直流恒流源是电子学中一个十分重要的电源，它能够为需要稳定电流的电路或设备提供稳定的电流输出。

在很多应用中，例如LED照明、电池充电、电化学实验等，直流恒流源都起着至关重要的作用。

为了满足实际应用需求，本文将基于单片机控制设计一种直流恒流源。

2. 系统结构本系统主要由单片机控制模块、电流测量模块、PWM调光模块以及电流输出模块四个部分组成。

其中，单片机控制模块负责接收用户输入的目标电流值，控制PWM调光模块输出恒流；电流测量模块用于实时读取电流值，反馈给单片机；PWM调光模块根据单片机给出的控制信号通过调节占空比的方式来控制输出电流；电流输出模块将调整后的电流信号输出。

3. 执行流程系统运行的主要流程如下：（1）初始化：单片机控制模块初始化，设定PWM调光模块PWM输出频率和占空比，电流测量模块初始化。

（2）用户输入目标电流值：通过按键或者其他输入设备，用户可以输入目标电流值。

（3）单片机控制：单片机读取用户输入的目标电流值，通过PID控制算法计算出PWM调光模块的控制信号。

（4）PWM调光：PWM调光模块根据单片机给出的控制信号调整占空比，从而控制输出电流。

（5）电流测量：电流测量模块实时测量输出电流并将数据反馈给单片机。

（6）反馈调整：单片机通过比较测量得到的电流值和目标电流值，根据误差大小调整PWM调光模块的控制信号。

（7）循环控制：系统根据反馈信号不断调整输出电流，直到输出电流稳定在目标电流值附近。

4. 系统特点与优势（1）精度高：采用PID控制算法可以实现精确的电流调节，输出电流精度高。

（2）可靠性强：系统采用了电流测量反馈，单片机能够根据实时电流值进行调节和控制，实现了稳定可靠的直流恒流输出。

（3）可扩展性好：基于单片机控制的直流恒流源可以通过添加其他模块实现更加复杂的控制功能，满足不同应用需求。

5. 实验与结果本设计基于单片机进行了实际搭建与测试，结果表明系统能够达到预期的设计要求。

基于单片机控制的恒流源的设计一、恒流源的原理恒流源是一种能够输出稳定电流的电路，其原理是通过控制电路中的元件使电路输出的电流保持恒定。

在恒流源电路中，通常会采用反馈控制的方式来实现恒流输出。

二、恒流源的设计步骤1. 选择合适的电源：首先需要选择一个合适的电源，根据实际需求选择直流电源或交流电源，并确定所需的电流范围。

2. 选择恒流源控制器：根据所需的电流范围和控制精度，选择合适的单片机作为恒流源的控制器。

常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等。

3. 设计反馈控制电路：根据所选的单片机，设计反馈控制电路来实现恒流输出。

反馈控制电路通常包括电流传感器、运算放大器、比较器等元件。

4. 编写控制程序：根据所选的单片机，编写控制程序来实现恒流源的控制功能。

控制程序需要读取电流传感器的信号并与设定的目标电流进行比较，根据比较结果控制输出电路的开关状态。

5. 调试和优化：完成控制程序的编写后，需要进行调试和优化，确保恒流源能够稳定输出所需的恒定电流。

可以通过调整反馈控制电路的参数、增加滤波电路等方式来优化恒流源的性能。

三、恒流源的应用范围恒流源广泛应用于各种需要稳定电流的场合，例如LED照明、电化学实验、电池充放电测试等。

在LED照明中，恒流源可以提供稳定的电流驱动LED，确保LED的亮度和颜色一致；在电化学实验中，恒流源可以提供恒定的电流用于电解过程；在电池充放电测试中，恒流源可以模拟负载，对电池进行充放电性能测试。

总结：基于单片机控制的恒流源的设计，通过选择合适的电源、单片机和设计反馈控制电路来实现稳定的电流输出。

恒流源广泛应用于LED照明、电化学实验、电池充放电测试等领域，为这些应用提供稳定可靠的电流驱动或负载。

设计恒流源需要注意选择适合的元件和参数，并进行调试和优化，以确保恒流源的性能达到设计要求。

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AT89C51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。

A study of the constant current source based on MCUAbstractConstant 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 microcontrollerdevelopment, 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第一章课题背景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。