2005年全国电子设计大赛F题-数控恒流源.pdf

简介：
该文档详细记录了2005年全国电子设计竞赛中F题“数控恒流源”的相关资料，包括题目要求、设计方案及参赛心得等信息。 2007年全国大学生电子设计竞赛所需的基本仪器和元件清单如下： ### 一、基本仪器清单： - 普通示波器：通道数为1字z~60M字z，具备外触发输入及可选Z轴输入。 - 频信号发生器：范围从1Hz到40MHz。 - 函数发生器 - 高频毫伏表、普通频率计和失真度测试仪 - 直流稳压电源与秒表 - 米卷尺与游标高度尺 - 单片机开发系统及EDA开发工具 - 五半数万用表，四半数万用表 ### 二、元件清单： - 单片机最小系统板（仅单片机芯片） - 键盘和显示装置 - 存储器与A/D D/A转换器 - 精密运算放大器及电压比较器 - 可编程逻辑器件及其载板 - 显示屏、小型电动车及其他电子元件 ### 任务说明： 设计并制作一个数显直流电流源，能够将输入的交流电（200～240V,50Hz）转换为输出稳定的10V直流电压。要求包括但不限于以下几点： #### 基本要求： - 输出电流范围：200mA至2000mA - 可通过键盘设置并显示所设的电流值，误差不超过给定值的±1%（即最大偏差为10 mA） - 电流调整步长为10mA - 当负载电阻变化时，输出电压仍保持在10V以内，并且要求输出电流的变化量不大于其当前值的±1% - 纹波电流限制在2mA之内 #### 发挥部分： - 扩展至更宽范围（20mA～2000mA,精度为1 mA） - 设计并实现一个测量与显示实际输出电流的装置，可同时或交替展示给定值和实测值，并且误差不超过±(0.1% + 3个字位) - 当负载电阻变化时，要求输出电流的变化量不大于其当前值的±0.1% - 纹波电流限制在0.2mA之内 ### 设计与制作 本系统以单片机为核心（如AT89C52），通过键盘设置直流电源的输出电流，并由数码管显示设定值和实际输出电流。该设计利用D/A转换器AD7543将数字信号转化为模拟量，再经运算放大器隔离放大后控制三极管基极电压的变化来实现不同的电流输出。整个系统具备实时监控功能，通过A/D转换芯片采集的反馈数据进行处理与调整，从而确保了较高的稳定性。 ### 关键技术 - 采用AT89C52单片机作为主控单元。 - 利用D/A转换器将设定值转化为模拟信号输出。 - 运算放大器用于电流控制和隔离放大作用。 - A/D转换芯片对输出电流进行实时监测并反馈调整。 ### 结论 实验结果显示，此系统能够有效应用于需要高稳定度的小功率直流恒流源领域。该设计实现了智能化电源管理，并具有较好的实用价值。