通过单片机控制的可编程恒流源输出装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种通过单片机控制的可编程恒流源输出装置，它包括开关电源模块、二次电源模块、单片机及存储模块、按键模块、显示模块、Ｄ／Ａ转换模块、驱动模块，开关电源模块分别与二次电源模块、驱动模块连接，二次电源模块与单片机及存储模块连接，单片机及存储模块分别与按键模块、显示模块、Ｄ／Ａ转换模块连接，Ｄ／Ａ转换模块与驱动模块连接；驱动模块由至少一路被驱动回路构成，驱动模块将Ｄ／Ａ转换模块输出的参考电压输入放大器，并使该电压与检测到的被驱动回路上的负载电阻两端电压进行滞回比较，通过放大器驱动驱动管来获得需要的可控恒流源。本实用新型专利技术不仅可准确输出一路或多路恒定电流，而且成本低、可靠性高、可操作性强。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Programmable constant current source output device controlled by single chip microcomputer

The utility model relates to a single-chip microcomputer control through the programmable constant current source output device, which comprises a switch power supply module, power supply module, two microcontroller and memory module, keyboard module, display module, D / A conversion module, driver module, switching power supply module is respectively connected with the two power module, drive module, two a power supply module is connected with the microcontroller and memory module, microcontroller and memory module respectively and key module, display module, D / A conversion module is connected, D / A conversion module is connected with the drive module; the drive module is composed of at least one road drive circuit, driver module reference voltage input amplifier D / A conversion module output and, the voltage and the detected load voltage across the resistor circuit is driven on the hysteresis, through the amplifier driving tube The controllable constant current source is obtained. The utility model not only can output one or more constant current accurately, but also has the advantages of low cost, high reliability and strong operability.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种恒流源输出装置，特别是一种通过单片机控制的可编 程恒流源输出装置，它可用于任何需要可控恒流源的场合，如灯光照明、电 热设备、通风设备等应用场合。
技术介绍
现有相关技术通过PLC来实现输出恒流源这一功能，其硬件成本高，可操 作性差，抗干扰能力弱。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种通过单片机控制的可编程恒流源输出装 置，它不仅可准确输出一路或多路恒定电流，而且成本低、可靠性高、可操作 性强。本技术技术方案是这样构成的，它包括开关电源模块、二次电源模块、 单片机及存储模块、按键模块、显示模块、D/A转换模块、驱动模块，开关电 源模块分别与二次电源模块、驱动模块连接，二次电源模块与单片机及存储模 块连接，单片机及存储模块分别与按键模块、显示模块、D/A转换模块连接， D/A转换模块与驱动模块连接；开关电源模块用于将市电转换为直流恒定电压 给驱动模块及二次电源模块供电；二次电源模块用于将开关电源模块提供的直 流电压转换为可以供各模块使用的电压，并通过单片机及存储模块分配给各模 块使用；按键模块用于输入操作信息；显示模块用于显示信息；单片机及存储 模块用于接受按键输入信息，将相关信息反馈给显示模块，并将需要的电流值 数据传送给D/A转换模块；D/A转换模块用于将单片机及存储模块传来的电流 值数据转换出供驱动模块运放比对的参考电压；驱动模块由至少一路带有放大 器、驱动管和负载电阻的被驱动回路构成.，驱动模块用于将D/A转换模块输出 的参考电压输入放大器，并使该参考电压与检测到的被驱动回路上的负载电阻 两端电压进行.滞回比较，通过放大器驱动驱动管来获得需要的可控恒流源。本技术的使用过程和方式如下将被驱动设备连接到该系统驱动输出 端(即驱动模块上的驱动负载连接端)，先通过按键模块输入电流值参数，比 对显示模块上显示的参数，确认正确后通过按键确认并启动恒流源输出。需要 改变参数时可先关闭恒流源输出，再重复以上操作即可。较之已有技术而言，本技术使用低成本、高可靠性的单片机来实现可编程恒流源功能，不仅可准确输出一路或多路恒定电流，而且成本低、可靠性 高、可操作性强。此外，它还具备友好的显示和操作界面，方便进行二次开发。附图说明图l是本技术原理框图。图2a是本技术提供的一种被驱动回路示意图。 图2b是本技术提供的另一种被驱动回路示意图。 图3是本技术所采用的一种软件运行流程图。 —图4是本技术采用的电流参数设定算法流程图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本
技术实现思路
进行详细说明 如图1所示，本技术具体实施方式包括开关电源模块、二次电源模块、 单片机及存储模块、按键模块、显示模块、D/A转换模块、驱动模块，开关电 源模块分别与二次电源模块、驱动模块连接，二次电源模块与单片机及存储模 块连接，单片机及存储模块分别与按键模块、显示模块、D/A转换模块连接， D/A转换模块与驱动模块连接；其中开关电源模块用于将市电转换为直流恒定电压给驱动模块及二次电 源模块供电；二次电源模块用于将开关电源模块提供的直流电压(通过DC-DC或LD0 电路)转换为可以供各模块使用的电压，并通过单片机及存储模块分配给各模 块使用；按键模块用于输入操作信息(实现用户的参数输入操作、复位操作、关闭 打开调节恒流源操作等操作)；显示模块用于显示现有参数、输入数据、设备工作情况数据等信息；单片机及存储模块甩于接受按键输入信息，将相关信息反馈给显示模块， 并将需要的电流值数据传送给D/A转换模块；D/A转换模块用于将单片机及存储模块传来的电流值数据转换出供驱动 模块运放比对的参考电压；驱动模块由至少一路带有放大器、驱动管和负载电阻的被驱动回路构成，驱动模块用于将D/A转换模块输出的参考电压输入放大器，并使该参考电压与 检测到的被驱动回路上的负载电阻两端电压进行滞回比较，利用放大器的虚短 路特性，通过放大器驱动驱动管来获得需要的可控恒流源。上述开关电源模块、二次电源模块、单片机及存储模块、按键模块、显示 模块、D/A转换模块均是市场上已有的成熟技术产品，开关电源模块可使用专 业电源厂家生产的各类直流电源产品，二次电源模块可选用如美信(MAXIM)等芯片公司的电源芯片系列产品，单片机可使用如MICROCHIP公司的 PIC16F877等芯片，按键模块可使用轻触开关、薄膜按键、导电胶按键等方式 来实现，显示模块可使用通用的数码管产品或向液晶模组厂家定制各类液晶显 示模块，D/A转换模块可使用如美国德州仪器公司的dac6573等产品，只有驱 动模块是本申请人自己独立设计的，通过上述各模块的巧妙连接组合便能达到 本技术准确输出一路或多路恒定电流、降低成本、提高可靠性和可操作性 的目的。如图2a和图2b所示，所述被驱动回路连接在开关电源模块的POWER网络 端和接地端之间，被驱动回路上依次连接有保险丝Fl、用来连接外接负载的 接线器Jl、驱动管Q2 (大功率晶体管)、以及大功率小阻值的采样电阻R2; 采样电阻R2—端接地，另一端引入放大器U1的一V端，外接负载连接在接线 器Jl的两端，D/A转换模块通过D/A-IN网络端将参考电压输入放大器Ul的 十V端，放大器U1的输出端与场效应管Q1连接，场效应管Q1 (即M0S管)与 驱动管Q2的基极连接，为驱动管Q2提供基极电流。为了确保输出的稳定，驱 动管的基极和发射极之间连接有作为驱动管的偏置电阻的电阻Rl，驱动输出 端之间(即接线器J1的两个输入端之间)还设有一个储能电容CD1。上述驱动管Q2可以采用大功率三极管(如图2a)或达林顿管(如图2b)。本技术电路中的放大器U1可使用如LM358等，场效应管Ql可使用如 美国仙童公司生产的FQD2N60，驱动管Q2可使用如意法半导体的J13007等。本技术根据放大器+V/—V的虚短路特性，可实现使被驱动回路流过 的电流在采样电阻R2上产生的压降与参考电压相等，根据欧姆定理则可以确 保流过采样电阻、也就是流过驱动回路的电流等于参考电压除以采样电阻R2 的值。由于采样电阻R2的值是已知的，参考电压是可设定的，就可以实现通 过设定电压值来控制输出的电流值。本技术还通过软件设计来主要实现以下几个功能键盘输入的扫描； 驱动显示模块显示用户需要的信息；电流参数的输入、储存、读出、显示及按 照设定的参数将数据传送给D/A转换模块。软件操作流程开机后需首先初始化液晶显示，之后开始循环扫描按键，如 读到键值则进入响应按键操作。参见说明书附图中的图3。用户输入的电流值参数需要通过软件算法换算后送入D/A转换模块才能 使系统输出用户所需的电流源。先要将读取的按键信息按数位换算为一个浮点 型常量A，按换算公式计算参考电压V二电流AX采样电阻值R，再将算得的 参考电压值V传送给D/A转换模块。参见说明书附图中的图4。以下提供一个计算实例如设计采样电阻R=0. 5 Q ，则输入参数和输出电流的算法如下:<table>table see original document page 6</column></row><table>本技术通过软件设计可以通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过单片机控制的可编程恒流源输出装置，其特征在于：它包括开关电源模块、二次电源模块、单片机及存储模块、按键模块、显示模块、Ｄ／Ａ转换模块、驱动模块，开关电源模块分别与二次电源模块、驱动模块连接，二次电源模块与单片机及存储模块连接，单片机及存储模块分别与按键模块、显示模块、Ｄ／Ａ转换模块连接，Ｄ／Ａ转换模块与驱动模块连接；开关电源模块用于将市电转换为直流恒定电压给驱动模块及二次电源模块供电；二次电源模块用于将开关电源模块提供的直流电压转换为可以供各模块使用的电压，并通过单片机及存储模块分配给各模块使用；按键模块用于输入操作信息；显示模块用于显示信息；单片机及存储模块用于接受按键输入信息，将相关信息反馈给显示模块，并将需要的电流值数据传送给Ｄ／Ａ转换模块；Ｄ／Ａ转换模块用于将单片机及存储模块传来的电流值数据转换出供驱动模块运放比对的参考电压；驱动模块由至少一路带有放大器、驱动管和负载电阻的被驱动回路构成，驱动模块用于将Ｄ／Ａ转换模块输出的参考电压输入放大器，并使该参考电压与检测到的被驱动回路上的负载电阻两端电压进行滞回比较，通过放大器驱动驱动管来获得需要的可控恒流源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘远斌，
申请(专利权)人：刘远斌，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]