基于單片機控制設計一個數(shù)控電流源【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p><b>　　通信工程</b></p><p>　　基于單片機控制設計一個數(shù)控電流源</p><p>　　一、課題研究意義及現(xiàn)狀</p><p>　　隨著經濟活動轉變，現(xiàn)在正在進入轉入高新技術產業(yè)迅猛發(fā)展時代，電源技術的應用也越來

2、越廣泛。它是電子技術中應用最廣泛的一種，尤其是數(shù)控電流源，涉及了科研、電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學科領域。直流穩(wěn)壓電源在實驗室等是常用的電子技術常用的儀器之一，也是必不可少的。在電子電路中，一般會需要穩(wěn)定電壓的直流電源來供電，但是這種傳統(tǒng)的方法功能簡單，又不容易控制，精度低，復雜度又高，可靠性又不好。普通的直流穩(wěn)壓電源有很多種，但是均存在精度不高等缺點。原因在于它們的輸出電壓都是通過粗調及細調來控制調節(jié)，這樣在一個小范圍

3、內改變電壓時，很難控制，直接影響到精確度。再者隨著計算機和通訊技術的發(fā)展，給電力電子技術提供了廣闊的發(fā)展前景，同時也給電源提出了更高的要求。普通電源由于精確度不高等缺點已不能滿足現(xiàn)實的需要。</p><p>　　在這個高科技時代，人們對于高科技產品的需求越來越大，越來越高。電源作為人們生活中不可或缺的電子商品。它從上世紀九十年代末開始迅速發(fā)展至今，它的系統(tǒng)效率更高，功耗更低。從八十年代的第一代分布式供電系統(tǒng)到二十

4、世紀的第四代供電結構，直流電源行業(yè)面臨著如何將數(shù)控和嵌入式電源智能系統(tǒng)加入到現(xiàn)有的系統(tǒng)中。在九十年代中，數(shù)控電源管理技術在被半導體生產商們開發(fā)出來了。但當時普遍使用的是模擬控制方案，兩者相比較，在性價比方面，模擬控制方案占優(yōu)勢，所以沒有廣泛使用起來。隨著科技的迅速發(fā)展，電源行業(yè)越來越重視能源的節(jié)約和運行的優(yōu)化狀態(tài)。所以此時數(shù)控電源技術開始廣泛的應用起來?，F(xiàn)今社會，產品智能化、數(shù)字化已成為人們追求的一種趨勢，設備的性能，價格，發(fā)展空間等備

5、受人們的關注，尤其對電子設備的精密度和穩(wěn)定度最為關注。性能好的電子設備，首先離不開穩(wěn)定的電源，電源穩(wěn)定度越高，設備和外圍條件越優(yōu)越，那么設備的壽命更長?；诖耍藗儗?shù)控恒定電流器件的需求越來越迫切．當今社會，數(shù)控電壓技術已經很成熟，但是電流方面特別是數(shù)控電流的技術才剛剛起步有待發(fā)展，高性能的數(shù)控電流器件的開發(fā)和應用存在巨大的發(fā)展空間。在2007年前后，</p><p>　　現(xiàn)在對于輸出電流值的精確度等要求越來越

6、高，對于量程，步進，紋波電流等的要求也越來越高。</p><p>　　二、課題研究的主要內容和預期目標</p><p>　　采用單片機技術和PLC控制技術等，對與數(shù)控模塊和電源模塊，鍵盤模塊等進行研究和設計。實現(xiàn)高精度電流輸出。</p><p>　　畢業(yè)設計的具體內容：</p><p>　　利用單片機技術研究數(shù)控模塊，完成數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)步進的

7、精確要求，以及輸出精確的電流。</p><p>　　研究電源模塊，根據(jù)設計要求，采用合適的電源設計。</p><p>　　研究鍵盤模塊及顯示模塊，采用鍵盤控制芯片和數(shù)碼管驅動等來實現(xiàn)。</p><p>　　結合上述內容，實現(xiàn)設計要求，其參數(shù)指標如下：</p><p>　　交流電220V供電，輸出最大電壓10V,輸出電流0-200mA.<

8、/p><p>　　輸出電流通過鍵盤調節(jié)，步進為1mA.</p><p>　　使用LED顯示輸出電流，誤差為小于等于5%.</p><p>　　三、課題研究的方法及措施</p><p>　　本課題主要研究這個設計方法中的幾個模塊：數(shù)控模塊、電源模塊、D/A或A/D轉換模塊、鍵盤模塊、顯示模塊。</p><p>　　D/A轉換

9、模塊：根據(jù)設計要求，主要采用的TLC5615為美國德州儀器公司1999年推出的產品，是具有串行接口的數(shù)模轉換器，其輸出為電壓型，最大輸出電壓是基準電壓值的兩倍。帶有上電復位功能，即把DAC寄存器復位至全零。它是串行輸入的10位高精度D/A轉換器，因此經轉換的最終輸出電壓可以達到0V～10V。</p><p>　　鍵盤模塊：采用鍵盤控制芯片，能夠獨立的輸入數(shù)據(jù)，送到數(shù)控模塊上進行數(shù)據(jù)處理。</p>&

10、lt;p>　　顯示模塊：利用LCD 可同時顯示預置電流值、實測電流值及當前量程檔,非常直觀. 。設計8 位LED 顯示器和9 個按鍵, 8 位LED 顯示器中4 位顯示電流給定值, 4 位顯示實際輸出電流。</p><p>　　數(shù)控模塊：采用單片機芯片，當鍵盤輸入數(shù)據(jù)時，單片機對獲得的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，然后送到數(shù)據(jù)轉換器，實現(xiàn)對電流的控制。</p><p>　　電源模塊：電源模塊類型

11、很多。如全橋整流加電容濾波電路、三端穩(wěn)壓集成電路外接擴流管和開關電源電路等。但全橋整流加電容濾波電路廣泛應用于一些要求不太高的直流電流源中，其驅動能力和后級的濾波電容有關。三端穩(wěn)壓集成電路外接擴流管既利用了穩(wěn)壓集成塊良好的穩(wěn)壓性能，又能夠有一定的電流輸出，在一些高精度的線性穩(wěn)壓電源中被廣泛采用，但是效果較差。開關電源的功率器件工作在開關狀態(tài)，功率損耗小、效率高。與之相配套的散熱器體積大大減小，同時脈沖變壓器體積比工頻變壓器小了很多。因此

12、采用開關電源的電流源具有效率高、體積小、重量輕等優(yōu)點。</p><p>　　由于本設計對電源的要求比較高，尤其體現(xiàn)在對電源的功率和紋波電壓的要求上。因此，在這里采用的是開關電源電路</p><p>　　四、課題研究進度計劃</p><p>　　畢業(yè)設計時間：自2010年10月至2011年4月。 </p><p>　　第一階段（2010/201

13、1第一學期第5周至第13周）：分析任務，收集資料，分析原理，研究電路，完成開題報告、文獻綜述、外文翻譯，完成開題答辯。</p><p>　　第二階段（2010/2011第一學期第14周至第18周）：系統(tǒng)設計，繪制原理圖，硬件制作，調試，撰寫論文，完成論文初稿。</p><p>　　第三階段（2010/2011第二學期第1周至第5周）：論文完善，準備答辯。</p><p&

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