论文总字数：17182字

摘 要

恒流源的使用是十分广泛的，而且在许多情况下是必不可少的。它可以应用于差动放大电路和脉冲发生电路，向差分放大电路提供偏置电流来稳定它的静态工作点，还可以用做恒流源负载提高放大倍数。

本次数控直流恒流源的设计采用51系列单片机为核心，外围配置了键盘模块，液晶显示控制模块，模数转换模块，恒流源模块和数模转换模块，通过软件和硬件的结合，实现了整个系统的设计。数控直流恒流源由数字控制器、检测电路、驱动电路和通信电路组成。数字控制器通过控制晶体管的导通量，来实现电源参数的稳定控制。数控直流恒流源与传统的恒流源相比，具有方便、操作简单、输出电流的稳定性高等特点。

关键字：单片机 ，A/D ， D/A ，恒流源

Abstract: The constant current source is widely used, and in many situations is essential. It can be applied to the differential amplifier circuit and pulse generating circuit, provide bias current amplifying circuit to stabilize the quiescent point, and also can be used as the active load in order to improve the magnification.

The design of numerical control dc constant current source with 51 series single chip processor as the core, the external design of the keyboard module, LCD display control module, analog-to-digital conversion module, constant current source module and digital to analog conversion module, through the combination of software and hardware, and realizes the design of the whole system. Numerical control dc constant current source is composed of a digital controller, the detection and driver circuit, communication circuit.The digital controller controls the transistor conduction flux, to realize the stability control of power parameters. Numerical control dc constant current source compared with traditional voltage current source, with easy and convenient operation, high output current stability, etc.

Key words: MCU;A/D Converter; D/A Converter; Constant Current Source

目 录

1 绪论 5

1.1 概述 5

1.2 工作原理 5

1.3 种类和发展趋势 5

1.4 本论文的主要任务 6

2 设计方案 6

2.1 总体设计方案分析 6

2.2 各模块设计方案分析 7

3．数控直流恒流源系统设计 9

3.1 微处理器的设计 9

3.2 键盘模块设计 11

3.3 显示模块设计 12

3.4 A/D模块设计 13

3.5 D/A模块设计 14

3.6 恒流源模块设计 17

4.程序设计及流程图 19

4.1 主流程图 19

4.2 部分模块程序和流程图 20

5.系统调试及结果分析 22

5.1 仿真调试 23

5.2 电路软硬件结合调试 23

5.3 结果分析 24

5.4 软件设计中的不足 24

结 语 25

参考文献 26

致 谢 27

附录 28

1 绪论

1.1 概述

恒流源就是输出电流极其稳定，不随负载变化。为了保证输出的电流不变，输出电压必须始终符合公式V=I*R，即负载需要多大电压，恒流源就必须输出多大电压，“无条件”给与满足。在实际电路中，当R大到一定程度，电压输出能力就会不够，输出电流必然下降，不再恒定。在一般恒流电路中大多数都采用电流负反馈来恒定电流。负反馈作用就是使之稳定，通过时刻检查来控制对象的状态和进行调整。

随着计算机和通讯技术发展带来的现代化信息技术革命，给数控电源提供了广阔的发展前景，同时也对它提出更高的要求。在能源竞争激烈的今天，多种多样的电源在冶金、能源、化工等国民生产的领域内得到广泛地应用，电源是人们生产以及生活中不可缺少的条件。本课题主要来源于是电瓶车的蓄电池充电，对蓄电池充电时，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流就会相应减少。为了保证恒流充电，必须随时提高充电器的输出电压，如果采用恒流源充电就可以不必调整其输出电压，从而降低劳动强度，提高了生产效率。

数控直流恒流源与传统稳压电流源相比，具有操作方便、输出电流稳定度高的特点。随着单片机的不断发展，它的稳定性得到了提高，使得数控直流恒流源成为可能。数控直流恒流源是由数字控制器、检测与驱动电路、通讯电路等组成，数字控制器控制MOSFET或晶体管的导通量，实现对电源参数的稳定控制。

1.2 工作原理

数控直流恒流源系统采用51系列单片机作为控制核心，它包含许多模块，如单片机主控模块、键盘输入模块、LCD显示模块、恒流源模块、A/D和D/A模块。单片机主控模块负责控制与协调其他各个模块，并进行简单的数字信号处理。本设计实现的是通过键盘设定电流值，单片机对设定值按照一定的算法进行处理，再经D/A输出电压控制恒流源电路并输出相应的电流值。单片机根据采样恒流源电路上串接的采样电阻的电压计算出输出电流值，并与设定的电流值进行比较，以控制D/A的输出从而实现对电流源的输出电流进行调节，使输出电流值与设定的电流值相等。设定的电流值是通过按键实现的，它还可以进行对电流值的微调。输出的电流值是通过LCD显示的，输出电流即使负载和环境改变了，它还是保持不变的。

1.3 种类和发展趋势

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