数控直流电流源

摘要

    本数控直流电流源以单片机AT89Ｓ51为控制核心，由D/A转换器TLC5615、A/D转换器TLC2543、中文字库液晶显示块、放大电路和大功率调整电路组成。通过4x4键盘输入给定值，由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，经D/A输出电压作为恒流源的参考电压，以ＬＭＯＰ０７作为电压跟随器，利用晶体管平坦的输出特性得到恒定的电流输出，最后用中文液晶显示输出。
    [Abstract] The Digital Controlled DC Current Source uses the single chip AT89S51 as the core, and consists of TLC5615 D/A converter, TLC2543 A/D converter, Chinese character LCD display unit, amplifying circuit and power adjustment circuit. Based on the given value from a 4X4 keyboard, the digital signal is converted into analog signal. The D/A output voltage is used as the reference value for the constant current source and the LMOP07 is used as the voltage following device,  thus a constant current output is obtained due to the smooth output features of the transistor and the output is displayed on a Chinese character LCD.
    本系统采用单片机作为控制中心，产生数字可调的直流电流源。其内部4K flash memory 用于存储应用程序。键盘用于设定电流源的值。键盘为4x4结构，采用反转法读取键盘值。P３口的低四位接键盘的行线，P３口的高四位接键盘的列线． http://www.16sheji8.cn/
    图中数模转换器D/A与其右边部分的电路构成恒流源。D/A输出电压作为恒流源的参考电压，ＬＭＯＰ０７成电压跟随器。利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路，因此电流源具有较好的稳定性。为了提高稳定度，D/A部分的参考电压采用ＬＭ３３６的参考电压。R2采用大线径康铜丝制作，康铜丝温度系数很小（5ppm/oC）,大线径可使其温度影响减至最小。软件用MCS-51汇编语言编写。
　  单片机系统仅需5V，0.5A电源即可，电源只供单片机完成键盘输入显示，D/A等控制功能。电流源的电源由V+提供，普通任何一种直流稳压电源都可满足要求。作者使用的是0～１0V,0~２A的直流文要电源，恒流源最大电流可达２A。

一、 方案论证与比较

方案一：数模转换器采用通用的ＤＡＣ０８０９，摸数转换器采用ＡＤ０８３２，调整管用ＴＩＰ４１C．

方案二：数模转换器采用美国德州仪器公司的TLC5615IP，它使带由缓冲基准输入的10位电压输出数模转换器(DAC)。DAC具有基准电压两倍的输出范围，且DAC使单调变化的。器件使用简单，用单5V电源工作。

    方案比较：方案一的电路能实现功能，但硬件电路复杂，逻辑电路设繁琐，调试困难，A/D、D/A采用并行转换器，占用单片机口线资源较多，处理数据的精度不够。综上所述，从电路的简洁性和满足参数条件角度考虑，我们选择方案二。http://www.16sheji8.cn/

主要单元电路分析
  1． 系统框架
    本系统由单片机AT89s51,D/A转换器TLC5615，A/D转换器TLC2543，中文字库液晶显示块，OP07集成放大电路、由TIP41C和专业的发大功率调整管2SC5200电路组成。系统框架图如下：