数控直流恒流电源.doc

数控直流恒流电源 一、任务设计并制作一个数控直流恒流电源，其原理示意图如下图所示。键盘控制器电流调整负载显示器（液晶lcd）与报警电路直 流 电 源测量反馈环节 图一二、要求1.基本要求（1）24VDC供电（可以使用成品稳压电源或者自制），输出电流范围： 0mA1000mA；（2）带负载能力：10（在负载电阻5时，效率70%）；（3）具有“+”、“-”步进调整按键，能够调整输出电流，设置范围0mA1000mA，其步进值为10mA；（4）能够数字显示输出电流给定值和实际输出电流值，要求实际输出电流与显示的电流值之差的差值小于5mA；（5）改变负载电阻大小（1015之间可调节），要求输出电流稳态误差值小于5mA。二发挥部分（1）输出电流范围扩展为0mA2000mA，步进为1mA；（2）具有供电电源电压值、电流值、输出电流值、负载两端电压值显示功能（要求实际输出电流与显示电流值的差值小于1个读数值）；（3）改变负载电阻（105之间可调节）时，实际输出电流值与给定电流值间的差值小于1mA；（4）改变输入电源电压（增加或减少20%），直流数控恒流源输出变化应小于2%；（5）进一步提高数控直流恒流源效率使其达到85%以上；（6）恒流电源具有开路、短路保护及报警功能；（7）创新性。三、方案选择： 采用msp430单片机作为核心部件，采用4*4矩阵键盘输入单片机的设定键值，并应用1602lcd液晶显示器，并应用tlv5618作为串行的数模转换芯片，输出单片机的电压值。并应用达林顿管tip122作为扩流管和电压电流转换的核心部件，转换电流并应用单片机中自带的12位ad转换器进行单通道的ad转换。进而进行比较和调整。优点是单片机的能耗低，且达林顿管的扩流效果好能够理论上达到0-5A可调，产生的电流与电压之间完全呈线性规律。四、电路仿真： 1、电压电流转换电路仿真电路图：当接入10欧姆和一个5欧姆电阻器的时候，电流为1.445到1.522。2、24V-15V供电电路：3，15V转5V五：电路的焊接及调试电路的焊接由同组的廖钊完成，调试接改变电路有本人来完成。通过测量可得 负载R=8.4欧姆时的一组实测值：电压： 0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0电流：0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.95 1.0 1.1 1.2 1.25 1.3 1.4 1.45 1.5 1.55 1.55电压和电流不完全呈线性且不是接近1:1的比例分析原因开始找电路各点进行测量：输入2v电压时：第一个op07的3脚电压为2v证明输入没错误。 第一个op07的2脚电压为2v证明第一个op07输出没有出错。 第二个op07的3脚电压为2v证明第二个op07输入没错误。 第二个op07的2脚输出电压仍为2v证明第二个op07的输出也没错。 测试tip122 的3脚的电压值为2v则电路前面应给没错出错应该在采样采样电阻上。我用万用表测量采样电阻时发现，采样电阻并非是阻值为标定的1欧姆，而是1.5欧姆每个。故我又并联了两个电阻。发现电流提高幅度很大，大约为2v输入，2.03A输出.分析原因：是由于电阻的规格耐热有问题在发热时不能够保持热稳定性，阻值会有变化进而是电流并不是很呈线性。结局策略：通过单片机的调节进一步使电流改变到呈线性。解决后测量值：0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.00 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.34 1.45 1.56 1.65 1.78 1.85 1.97 2.03六程序void Disp1Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char data);void delay(int z); void write_com(char com);void write_data(char data);void init();#include#includelcd1602.htypedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;uint n=0; uchar temp16;const int iDelay = 200;uchar xianshi=K,e,y,c,o,d,e,:;void init(); uchar keycode(void);void main (void) int j; WDTCTL = WDTHOLD + WDTPW ; init(); for(j=0;j=7;j+) Disp1Char(j,0, xianshij); P1DIR=0XF0; uchar key; for(;) key = keycode(); if (key = 20) continue; if (key != 13) /13作为确定按钮 if(key =12) delay(150); /write_com(0x01); if(key!=15) tempn = key+0x30; else tempn=0x2e; n+; if(key=14) write_com(0x01); else int i; for(i = 0; i n; i+) Disp1Char(i,1, tempi); delay(150); /delay(150); /write_com(0x01); /清屏命令 n = 0; uchar keycode(void) uchar i; uchar KEY = 20; P1OUT=0X7f; /第一行 switch(P1IN&0X0f) case 0X0e: / p1.0 low,di 1 lie for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0E); KEY=1; break; case 0X0d: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0D); KEY=2; break; case 0X0b: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0B); KEY=3; break; case 0X07: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X07); KEY=10; break; P1OUT=0XBF; /选择第二行。 switch(P1IN&0X0F) case 0X0E: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0E); KEY=4; break; case 0X0D: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0D); KEY=5; break; case 0X0B: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0B); KEY=6; break; case 0X07: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X07); KEY=11; break; P1OUT=0XDF; /选择第三行 switch(P1IN&0X0F) case 0X0E: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0E); KEY=7; break; case 0X0D: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0D); KEY=8; break; case 0X0B: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0B); KEY=9; break; case 0X07: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X07); KEY=12; break; P1OUT=0XeF; /选择第四行 switch(P1IN&0X0F) case 0X0E: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0E); KEY=0; break; case 0X0D: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0D); KEY=15; break; case 0X0B: for(i=0;iiDelay;i+); while(P1IN&0X0F)=0X0B); KEY=14; break; case 0X07: for(i=0;i0;x-) for(y=510;y0;y-); /写命令void write_com(char com) P3OUT&=BIT0; /控制LCD的 R/S口此时为命令为-0 P3OUT&=BIT1; / 控制lcd的r/w此时为写状态 P4OUT=com; delay(5); P3OUT|=BIT2; /控制LCD的 EN口-1 delay(5); P3OUT&=BIT2; /控制LCD的 EN口-0 /*写数据* void write_data(char data) P3OUT|=BIT0; / R/S口此时为数据为-1 P3OUT&=BIT1; /xianshuju P4OUT=data; delay(5); P3OUT|=BIT2; /EN口为-1 delay(5); P3OUT&=BIT2; /EN口为-0 /液晶显初始化void init() BCSCTL1 =DIVA1+DIVA0; /设定DCO为1MHZ DCOCTL =DCO2+DCO1+DCO0; TACTL=TASSEL1+TACLR+ID_3; /定时器A时钟源为MCLK,式 P3DIR = 0XFF; P4DIR = 0XFF; write_com(0x38); /设置功能 write_com(0x0c); /显示开及光标设置