三端穩(wěn)壓器U8(的引腳3連接，第二三端穩(wěn)壓器U8的引腳3輸出-15V直流電源，第二三端穩(wěn)壓器U8的引腳3通過第四濾波電容C24接地，第四濾波電容C24兩端并聯(lián)有第六電容C6，第六電容C6用于改善負載的瞬態(tài)響應;橋式整流電路BRl的正輸出端與第一三端穩(wěn)壓器U7的引腳I連接，第一三端穩(wěn)壓器U7的引腳I與第一二極管Dl的負極連接，第一二極管Dl的正極與第一三端穩(wěn)壓器U7的引腳3連接，第一三端穩(wěn)壓器U7的引腳3輸出+15V直流電源，第一三端穩(wěn)壓器U7的引腳3通過第三濾波電容C23接地，第一三端穩(wěn)壓器U7的引腳3通過第九電阻R9與第三三端穩(wěn)壓器U9的引腳I連接，第三三端穩(wěn)壓器U9的引腳3輸出+5V直流電源，第三三端穩(wěn)壓器U9的引腳3通過第五濾波電容C25接地，第六濾波電容C25的兩端并聯(lián)有第七電容C7，第七電容C7用于改善負載的瞬態(tài)響應，第一三端穩(wěn)壓器U7、第二三端穩(wěn)壓器U8和第三三端穩(wěn)壓器U9的接地端均接地。該電源模塊采用第一三端穩(wěn)壓器U7、第二三端穩(wěn)壓器U8、第三三端穩(wěn)壓器U9分別得到+15V、-15V和+5V的穩(wěn)定直流電源，電路簡單，工作穩(wěn)定可靠。
[0027]工作原理:通過按鍵模塊向單片機Ul輸入預設電流值，經(jīng)單片機Ul分析處理后向顯示模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出相應的信號，預設電流值在顯示模塊上顯示出來，預設電流值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號，模擬電壓信號經(jīng)恒流源電路轉(zhuǎn)換成電流，該電流即為實際輸出電流值，實際輸出電流值會在電流表上顯示出來。采樣電阻Rl兩端的電壓作為反饋電壓依次經(jīng)第二運算放大器U6放大、A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后輸送到單片機Ul內(nèi)，負載電阻RL兩端的電壓作為參考電壓經(jīng)第三運算放大器U4放大、A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后輸送到單片機Ul內(nèi)，單片機Ul對反饋電壓和參考電壓進行比較分析得到誤差電壓，該誤差電壓經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊輸送到輸出調(diào)整模塊，此誤差電壓經(jīng)第一運算放大器U5放大后輸出控制場效應管Ql的導通程度，使預設電流值和實際輸出電流值的逐步逼近，直至相等，從而達到數(shù)控的目的。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機的數(shù)控直流電流源裝置，包括單片機、D/A轉(zhuǎn)換模塊、輸出調(diào)整模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊、按鍵模塊和顯示模塊，所述電源模塊用于為系統(tǒng)工作芯片提供直流電源，所述單片機的輸入端連接按鍵模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，單片機的輸出端與顯示模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與輸出調(diào)整模塊的輸入端連接，所述輸出調(diào)整模塊的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，其特征在于:所述單片機的輸出端還連接有報警模塊，所述報警模塊包括蜂鳴器和三極管，所述三極管的基極通過第十電阻與單片機的輸出端連接，三極管發(fā)射極接電源，三極管的集電極與蜂鳴器一端連接，蜂鳴器另一端接地，所述輸出調(diào)整模塊包括恒流源電路、用于采集實際輸出電流值的采樣電路和用于提供高精度參考電壓的負載電路，所述恒流源電路包括第一運算放大器和場效應管，所述第一運算放大器的正相輸入端與D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，第一運算放大器的正極電源端接電源正極，第一運算放大器的負極電源端接電源負極，第一運算放大器的反相輸入端與場效應管的源極連接，第一運算放大器的輸出端通過第二電阻與場效應管的柵極連接，所述場效應管的源極連接有采樣電路，場效應管的漏極連接有負載電路。2.如權(quán)利要求1所述的基于單片機的數(shù)控直流電流源裝置，其特征在于:所述采樣電路包括采樣電阻和用于采集采樣電阻兩端電壓的第二運算放大器，所述采樣電阻第一端與場效應管的源極連接，采樣電阻的第二端與電流表的正極連接，所述電流表的負極接地，電流表用于顯示實際輸出電流值，采樣電阻的第一端與電流表的負極之間并聯(lián)有第五電容，所述第二運算放大器的正相輸入端與采樣電阻的第一端連接，第二運算放大器的正極電源端接電源正極，第二運算放大器的負極電源端接電源負極，第二運算放大器的反相輸入端與第二運算放大器的輸出端連接，第二運算放大器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。3.如權(quán)利要求2所述的基于單片機的數(shù)控直流電流源裝置，其特征在于:所述負載電路包括負載電阻和第三運算放大器，所述負載電阻第一端與場效應管的漏極連接，負載電阻的第二端與15V電源連接，負載電阻第一端通過第四電阻與第三運算放大器的反相輸入端連接，負載電阻的第二端通過第五電阻與第三運算放大器的正相輸入端連接，所述第三運算放大器的正極電源端接電源正極，第三運算放大器的負極電源端接電源負極，第三運算放大器的正相輸入端還通過第三電阻接地，所述第三電阻兩端并聯(lián)有第四電容，第三運算放大器的反相輸入端通過第六電阻與第三運算放大器的輸出端連接，第三運算放大器的反相輸入端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接。4.如權(quán)利要求3所述的基于單片機的數(shù)控直流電流源裝置，其特征在于:所述按鍵模塊包括“+”按鍵、按鍵、“0K”按鍵、“SET”按鍵、“DEL”按鍵、“RESET/ON”按鍵和O?9的九個數(shù)字輸入按鍵。5.如權(quán)利要求4所述的基于單片機的數(shù)控直流電流源裝置，其特征在于:所述顯示模塊采用LM016L液晶顯示屏，顯示模塊顯示預設電流值、實際輸出電流值和預設電流值與實際輸出電流值的差值。6.如權(quán)利要求5所述的基于單片機的數(shù)控直流電流源裝置，其特征在于:所述電源模塊為系統(tǒng)工作芯片提供直流電源，電源模塊電路包括變壓器、四個二極管組成的橋式整流電路、五個濾波電容以及三個三端穩(wěn)壓器，所述變壓器的一端接市電，另一端接橋式整流電路，市電經(jīng)變壓器降壓后又經(jīng)橋式整流電路轉(zhuǎn)換成直流電，橋式整流電路的正輸出端接第一濾波電容的正極，第一濾波電容的負極接第二濾波電容的正極，第二濾波電容的正極接地，第二濾波電容的負極接橋式整流電路的負輸出端，橋式整流電路的負輸出端與第二三端穩(wěn)壓器的輸入端連接，所述第二三端穩(wěn)壓器的輸入端與第二二極管的正極連接，所述第二二極管的負極與第二三端穩(wěn)壓器的輸出端連接，第二三端穩(wěn)壓器的輸出端輸出-15V直流電源，第二三端穩(wěn)壓器的輸出端通過第四濾波電容接地，所述第四濾波電容兩端并聯(lián)有第六電容;橋式整流電路的正輸出端與第一三端穩(wěn)壓器的輸入端連接，所述第一三端穩(wěn)壓器的輸入端與第一二極管的負極連接，所述第一二極管的正極與第一三端穩(wěn)壓器的輸出端連接，第一三端穩(wěn)壓器的輸出端輸出+ 15V直流電源，第一三端穩(wěn)壓器的輸出端通過第三濾波電容接地，第一三端穩(wěn)壓器的輸出端通過第九電阻與第三三端穩(wěn)壓器的輸入端連接，第三三端穩(wěn)壓器的輸出端輸出+5 V直流電源，第三三端穩(wěn)壓器的輸出端通過第五濾波電容接地，所述第五濾波電容的兩端并聯(lián)有第七電容，所述第一三端穩(wěn)壓器、第二三端穩(wěn)壓器和第三三端穩(wěn)壓器的接地端均接地。
【專利摘要】本實用新型屬于直流電流源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于單片機的數(shù)控直流電流源裝置，包括單片機、D/A轉(zhuǎn)換模塊、輸出調(diào)整模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊、按鍵模塊和顯示模塊，電源模塊用于為系統(tǒng)工作芯片提供電源，單片機的輸入端連接按鍵模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，單片機的輸出端與顯示模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與輸出調(diào)整模塊的輸入端連接，輸出調(diào)整模塊的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，輸出調(diào)整模塊包括恒流源電路、采樣電路和負載電路，單片機的輸出端還連接有報警模塊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高并且具有報警功能。
【IPC分類】G05F1/46
【公開號】CN205193648
【申請?zhí)枴緾N201521027515
【發(fā)明人】劉曉芳, 賀偉, 陳英, 王金鵬, 王丹陽, 陳國振, 李佳佳, 趙紅梅, 任琦梅, 李慧, 李小敏
【申請人】河南城建學院
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月14日