信息与控制工程学院硬件课程设计说明书数控直流电流源设计学生学号：学生姓名：专业班级：自动1003班指导教师：职称：讲师起止日期：2013.03.11 〜2013.03.31吉林化工学院Jil in In stitute of Chemical Tech no logy信息与控制工程学院硬件课程设计说明书课程设计任务书一、设计题目：数控直流电流源二、设计目的1.掌握STC89C5单片机最小系统及接口电路的设计；2.熟练掌握单片机的编程方法；3.掌握利用DXP软件绘制电路图的方法；三、设计任务及要求设计并制作数控直流电流源。

输入交流200〜220V,50H z;输出电流W 10V,输出电流范围为20 〜2000mA四、设计时间及进度安排设计时间共三周(2013.03.11〜2013.03.31 ),具体安排如下表:五、指导教师评语及学生成绩摘要：该数控直流电流源以精密压控电流源为核心、用单片机、DAC组成控制电路，引入“S类”反馈控制功率放大电路，实现超精密电流控制、具备精准的扩流能力、低失调、有步进、同时带有丰富扩展功能的精密电流源。

经过ADC采样，完成输出电流显示功能，并使输出范围覆盖0〜2A,是理想的电流源解决方案。

关键词：精密电流源低失调S类功率放大器Abstract: The direct curre nt source of nu merical con trol bases on accurate VCCS, using MCU and DAC as con troller kern el, import ing circuit of power amplificatio n of type S with feedback control; achieves ultra accurate current control; has low offset and excelle nt capacity for curre nt enlarging; has step by step moti on. At the same time, it provides abundance extended functions. According to the ADC sampling, it carries out the function of display ing the curre nt output, mean while it achieves a range of 0 to 2A. Above all, it is an ideal solution of current source.Keyword: accurate curre nt source , low offset , power amplificati on of typeS信息与控制工程学院硬件课程设计说明书目录第1章绪论--------------------------------------------------------------------------------- -1 -1.1恒流源的应用------------------------------------------------------------------------ -1 -1.1.1在计量领域中的应用------------------------------------------------------------- -1 -1.1.2在半导体器件性能测试中的应用---------------------------------------------------- -1 -1.2恒流源的发展历程-------------------------------------------------------------------- -2 -1.2.1电真空器件恒流源的诞生--------------------------------------------------------- -2 -1.2.2晶体管恒流源的产生和分类-------------------------------------------------------- -2 -1.2.3集成电路恒流源的出现和种类------------------------------------------------------ -2 - 第2章恒流源的设计理论与总体方案----------------------------------------------------------- -3 -2.1总体方案选取及性能指标 --------------------------------------------------------------- -3 -2.1.1数控直流电流源的设计要求-------------------------------------------------------- -3 -2.1.2数控直流电流源系统设计方案比较-------------------------------------------------- -3 -.2 2恒流源基本设计原理与实现方法 -------------------------------------------------------- -4 - .2 2.1 恒流源基本设计原理----------------------------------------------------------- -4 - .2 2.2引起稳定电源输出不稳定的主要原因----------------------------------------------- -4 - 第3章系统的硬件设计与实现----------------------------------------------------------------- -5 -3.1单片机介绍--------------------------------------------------------------------------- -5 -3.1.1认识单片机---------------------------------------------------------------------- -5 -3.1.2其他外围器件------------------------------------------------------------------- -9 -3.2A/D 和D/A 的介绍------------------------------------------------------------------- 11 -3.2.1------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- A/D 和D/A 的选择 -------------------------------------------------------------------------- 11 -3.2.2A/D 和D/A 的介绍--------------------------------------------------------------- 12 -3.3供电电源的设计---------------------------------------------------------------------- 14 -3.4数控直流电流源主要单元器件的选择 ------------------------------------------------------ 15 -3.4.1开关的选择--------------------------------------------------------------------- 15 -3.4.2PWM芯片的选择 ------------------------------------------------------------------ 15 -3.4.3电流传感器的选择--------------------------------------------------------------- 19 -3.5电源输入EMI滤波和主电路前级整流滤波电压电路设计 --------------------------------------- 21 -3.5.1电源输入EMI滤波电路----------------------------------------------------------- 21 -3.5.2主电路前级整流滤波稳压电路------------------------------------------------------ 21 -3.6 PWM 调制波与MOSFET的驱动电路的设计-------------------------------------------------- 22 -3.7斩波电路与滤波稳流电路的设计 ---------------------------------------------------------- 22 -3.7.1输入电压最大有效值的计算-------------------------------------------------------- 22 -3.7.2斩波与滤波稳流电路原理图-------------------------------------------------------- 22 -3.8电流检测电路的设计 -------------------------------------------------------------------- 23-3.8.1电流/电压转换电路--------------------------------------------------------------- 23-3.8.2隔离型电流检测电路-------------------------------------------------------------- 23-4.1软件流程---------------------------------------------------------------------------- 24 -4.1.1主程序与A/D采集程序流程图------------------------------------------------------ 24 - 程序初始化 ---------------------------------------------------------------------------------- 24 -5.1测试方法----------------------------------------------------------------------------- 25 -5.2总结-------------------------------------------------------------------------------- 25 -信息与控制工程学院硬件课程设计说明书附录 --------------------------------------------------------------------------------------- 27 - 附1 ：原件清单------------------------------------------------------------------------ 27 -附2 :总电路图------------------------------------------------------------------------- 28 -附3 :部分程序------------------------------------------------------------------------ 29- 参考文献------------------------------------------------------------------------------------ 31 -第1章绪论在实际生活中，很多电子系统都要求有稳定的直流电流源供电，特别是在厂矿企业和实验室中，直流稳压电流源作为一种必备的电子设备得到了广泛的应用。