關(guān)于單片機畢業(yè)設計論文
單片機又稱(chēng)單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，今天小編為大家準備了關(guān)于單片機畢業(yè)設計論文，歡迎閱讀!
淺談基于單片機的數控直流電流源設計與仿真
在現代測控技術(shù)中普遍使用數控電源，由于普通電源在工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生的誤差，系統的精確度受到了影響。數控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點(diǎn)不斷加以升級。微型單片機技術(shù)及電壓轉換模塊的出現為精確數控電源的發(fā)展提供了很好的發(fā)展條件，數控直流電流源是一種普遍使用的電子儀器，廣泛應用于現代的'教學(xué)實(shí)驗和科學(xué)研究等領(lǐng)域。
1、方案
數控直流電源設計采用單片機作為核心控制，基本原理簡(jiǎn)單，實(shí)現比較方便，電源的電流值也可以調整到較精確的數值，同樣的也是采用LCD 進(jìn)行顯示。此方案采用保持電阻恒定而改變輸入電壓的方法來(lái)改變電流的大小。利用高精度D/A 轉換器在單片機程序控制下提供可變的高精度的基準電壓，該基準電壓經(jīng)過(guò)V/I 轉換電路得到電流，再通過(guò)A/D 轉換器將輸出電流反饋至單片機進(jìn)行比較，調整D/A 的輸入電壓，從而達到數控的目的。該方案的難點(diǎn)在于穩定恒流源的設計和高精度電流檢測電路的設計。特點(diǎn)是可精確的控制電流的步進(jìn)量，負載變化對電流輸出的影響較小。
2、硬件設計
2.1單片機最小系統
(1) AT89S52 單片機。AT89S52 單片機是系統的核心部件，它是一種帶8KB 可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能的單片機。AT89S52 單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。此單片機共有4 個(gè)8 位的并行雙向I/O 口，分別記作P0、P1、P2、P3。在本設計中P1 口只作為通用數據I/O 口使用，所以在電路結構上與P0 口有些不同。P2 口地址為A0H, 位地址為A0H~A7H。P2 口既可以作為系統高位地址線(xiàn)使用，也可以為通用I/O 口使用，所以P2 口電路邏輯與P0 口類(lèi)似。這里面使用的是P3的第二功能信號。
(2)鍵盤(pán)模塊。鍵盤(pán)模塊使用的是4×4 鍵盤(pán)，這種鍵盤(pán)是行列掃描方式，它具有當按鍵較多時(shí)可降低占用單片機的I/O 口數目等優(yōu)點(diǎn)，而且可以做到不必步進(jìn)就能直接輸入電流值。本方案的設計要求是按鍵的次數比較多結合該按鍵的優(yōu)點(diǎn)，所以采用此種鍵盤(pán)，它可以對0 ～ 9 數字輸入、“+”、“-”、“OK”、“SET”、“DEL”、“RESET/ON”等功能的實(shí)施。
(3)顯示模塊。使用LCD 液晶顯示，LCD 具有輕薄短小，可視面積大，方便的顯示數字，分辨率高，抗干擾能力強，功耗小，且設計簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，芯片名稱(chēng)是 LM016L，該模塊采用HD44780 作為驅動(dòng)器驅動(dòng)。
3、仿真分析
3.1輸出電流范圍的仿真
該方案的程序設計電流輸出范圍上限為20 ～ 2000mA，電壓值限定了小于10V, 如果給定值在量程內時(shí)顯示“OK!”;當給定值超過(guò)量程時(shí)將顯示“ERROR! RESET!”。仿真時(shí)，如果在范圍內，則可以任意輸入4 位數字，若不在范圍里，則系統顯示“ERROR!RESET!”報警。
3.2步進(jìn)調整仿真
在步進(jìn)調整仿真，通過(guò)加減按鈕進(jìn)行1mA 步進(jìn)調整，可觀(guān)察到顯示器的顯示結果。通過(guò)鍵盤(pán)DEL 鍵可以修改上一步輸錯的數字。
3.3輸出電流仿真
仿真最低電流200mA 負載電阻為2.0 時(shí)的狀態(tài)，根據顯示器顯示內容可知，設定輸出電流值為200mA，實(shí)測電流值為201mA，輸出電壓為0.400V，負載電阻為2.0，都滿(mǎn)足設計要求。
4、總結
這款數控直流電流源是以單片機系統為核心而設計制造出來(lái)的，具有電路簡(jiǎn)單，結構緊湊，價(jià)格低廉，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，而且單片機具有精確的計算和控制功能，從而能夠減少和排除各種誤差的產(chǎn)生，高效的提高穩壓電源輸出電壓精度。利用仿真技術(shù)可以在設計中調試電路，這樣就為做成實(shí)物提供了很大的便利，同時(shí)節約了開(kāi)發(fā)成本。經(jīng)過(guò)實(shí)驗證明本設計是可行的，并能夠做成實(shí)物。
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