基于单片机的数控恒流源系统设计 单片机, 恒流源, 数控

摘要：主要介绍了一种高稳定性恒流源系统的设计方案，该系统在负载为1Ω～15Ω时，恒流输出可调范围0A～1A，且恒流源电流可以在该范围内任意设定，精度为±3mA。该恒流源系统主要由PIC单片机电路、ADC采集电路、DAC控制电路、键盘输入电路、液晶显示电路、集成运放及大功率MOS管等组成。实验结果表明该方法调节简单方便、稳定可靠。
关键词：PIC单片机;ADC;DAC;恒流源
恒流源是一种能够提供恒定电流的电源装置，随着科技的发展它的用途也越来越广泛，在核测井领域、LED照明领域、超导领域以及现代通信领域，都有较广泛的应用。理想的恒流源输出是恒定不变的，而恒流源电路由于负载的温度性能、供电电源的纹波大小、调节的控制方法、单片机及相关控制电路的稳定性等因素，使得实际的输出会有不同的波动，为了尽量减小这些因素的影响，本文采用了稳定可靠的电路及闭环反馈控制等方法，提高了恒流源输出的稳定性和可控性。
1 恒流源系统的组成
文中采用PIC单片机作为核心控制器件。恒流源系统框图如图1所示，主要由单片机电路模块、ADC电路模块、DAC电路模块、恒流源控制驱动和电流采样电路模块组成。系统通过LCD液晶显示器和独立键盘实现了简单的人机交流;LCD液晶显示器显示电流值以及一些相对应功能，而小键盘则用来实现人为的控制恒流源输出。PIC单片机采用型号为PIC 24HJ64GP504通用单片机，其功能完备，具有较高的性能和较低的成本，是首选的小型控制系统核心控制芯片。该系统利用单片机将电流控制值及设定值通过换算转换成DAC的输出，该输出通过恒流源驱动电路实现对电流控制。输出电流经采集放大后，送至ADC并反馈到单片机控制系统中，在单片机中通过补偿运算调整恒流源电流的输出，从而达到提高输出的精度和稳定性目的。