一种基于单片机的数控直流恒流源的设计
3.3数控部分
89C51单片机基本系统:数控核心采用89C55单片机与EEPROM ,RAM,地址锁存器74LS373组成单片机的基本系统,并对P2口的P2.0经74LS138地址译码后作为8279的选通信号。在89C51引脚X1和X2接入晶振Y1和微调电容C5,C6就构成了时钟电路,值为12MHZ[4-5]。
系统采用了上电自动复位和按键手动复位两种方式。上电复位要求接通电源后,单片机自动实现复位操作。手动复位要求在电源接通的条件下,在单片机运行期间,操作按钮开关10使单片机复位。上电自动复位通过外部复位电容C4的充电来实现。按键手动复位是通过复位端经电阻和Vcc接通来实现。
键盘为8×2按键式键盘,当有按下时,向CPU申请中断,CPU在中断程序中读取键盘编码,作相应处理。0-9号按键用来输入0.02~2A的预置电流,在输出端输出相对应的电流,10号按键为单片机手动复位清零键。
键盘/显示接口电路:在设计键盘/显示接口电路时,使用8279键盘/显示控制器,它能实现对键盘的自动扫描,并对显示器进行自动刷新。
4 电路测试与分析
4.1 测试方法
测试所用仪器:数字万用表,外接220V交流电源,低频毫伏表。测试方法框图如图4所示。图中RL为负载电阻,RS为取样电阻,0.5Ω。
用万用表测1和2两端的值为实测电流值;用低频毫伏表测3和4两端的值为输出纹波电压值。误差百分率测试:为了比较测量值和真实值的误差,我们在20~2000mA之间选定了六个值相比较,测量数据记录如表1所示,误差百分率计算公式为:
![一种基于单片机的数控直流恒流源的设计 www.21ic.com](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131009/176366_2_0.jpg)
(2)
式中:I1为显示值,I2为测量值。
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/fetch/20131009/176366_2_1.jpg)
图4 测试方法框图
4.2 测试结果记录
负载为5Ω时,输出电流预置值、显示值和测试值的对照表,见表1所示。
表1 显示值与测量值对照表(RL=5Ω)
当改变负载电阻(RL=20Ω)时对恒流值的影响,其测试数据如表2所示。
表2 当RL=20Ω时,测试数据记录表
4.3 误差分析
从测量结果来看,系统的误差主要来源于:
⑴ 运算放大器和MOS管的电流放大倍数不够大或者不稳定;
⑵D/A 转换器和A/D转换器存在一定的量化误差;
⑶取样电阻可能因温度的变化引起了误差;
⑷基准电压的稳漂引起的误差。
5 结论
本文是以AT89C55单片机为核心控制部件,通过由运算放大器和功率放大电路组成电流负反馈系统,来完成输出电流的控制和恒定,从而提高了系统的精度。它的输出电流可在0.02~2A之间变化,随负载和环境温度变化较小。该系统电路简单、成本低、功耗小、可靠性高,具有较为广阔的市场前景和应用价值。
更多好文:21ic电源
基尔霍夫电流相关文章:基尔霍夫电流定律
评论