基于AVR單片機(jī)的智能恒電位儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、恒電位儀是電化學(xué)測(cè)試中的重要儀器,用它可以控制電極電位為設(shè)定值,以達(dá)到恒電位極化的目的。恒電位儀從整體分析說(shuō)是一個(gè)負(fù)反饋放大——輸出系統(tǒng),與待測(cè)電極構(gòu)成閉環(huán)調(diào)節(jié),通過(guò)測(cè)量參比電極與工作電極的電位差,作為取樣信號(hào)與控制信號(hào)進(jìn)行比較,實(shí)現(xiàn)控制并調(diào)節(jié)極化電流輸出,使參比電極與工作電極的電位差得以保持在設(shè)定的控制電位上。恒電位儀的出現(xiàn),不但解決了電化學(xué)研究過(guò)程中因反應(yīng)造成外部激勵(lì)信號(hào)值偏離的問(wèn)題,而且加快了電化學(xué)檢測(cè)與分析領(lǐng)域的多元化發(fā)展。因此

2、,恒電位儀在電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成中具有至關(guān)重要的地位。
　　實(shí)際工程應(yīng)用恒電位儀存在體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度低、恒電勢(shì)控制差等缺點(diǎn),限制了它的應(yīng)用范圍。近年來(lái)隨著電子技術(shù)的發(fā)展,特別是嵌入式系統(tǒng)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用的深入和發(fā)展,腐蝕檢測(cè)技術(shù)可以說(shuō)是電化學(xué)領(lǐng)域與電子領(lǐng)域的交匯所形成的一門(mén)新的學(xué)科。本文從實(shí)際工程運(yùn)用出發(fā),結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù),研究和設(shè)計(jì)了一種基于AVR單片機(jī)的智能化和微型化的恒電位儀,這將使恒電位儀精度更高,穩(wěn)定性能更好,同時(shí)

3、滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需求。本文主要完成的工作有:
　　1、結(jié)合現(xiàn)代集成電子電路技術(shù),提出來(lái)基于集成運(yùn)算放大器的微型恒電位儀設(shè)計(jì)方案,該方案采用集成運(yùn)放OP27放為核心器件,利用其高輸入阻抗、高開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)、低失調(diào)電壓等特點(diǎn),有效的控制了恒電位儀的誤差,最后設(shè)計(jì)其硬件電路。
　　2、根據(jù)三電極電化學(xué)傳感器的恒電位儀工作的基本原理,提出了基于AVR單片機(jī)的智能化恒電位裝置的整體設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。該裝置采用高精度的D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC

4、8831和A/D轉(zhuǎn)換芯片ADA7705,以AVR單片機(jī)ATmega16為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心,充分利用其強(qiáng)大高速的處理能力,能夠?qū)崿F(xiàn)恒電位儀的恒電位設(shè)定功能和極化電流參數(shù)的測(cè)量功能。
　　3、采用低耦合高內(nèi)聚的設(shè)計(jì)思想,在ICCAVR開(kāi)發(fā)平臺(tái)上設(shè)計(jì)了各個(gè)功能模塊的軟件程序;并利用ISP串行下載完成了整機(jī)的調(diào)試。
　　4、最后介紹了GPRS無(wú)線通信技術(shù),并將其引入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。同時(shí)它與RS-485通信方式結(jié)合,面對(duì)不