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- 1 - 第一章 设计任务和要求 1.1设计任务 设计一个数控电流源能够输0mA、10mA、20mA、30mA、40mA、50mA、60mA、70mA共8个档位的电流档位序号依次为01、2、3、4、5、6、7 1.2设计要求 1 档位通过按键选择同时将档位序号用LED显示 2 电源220V/50HZ的工频交流电供电 注直流电源部分仅完成设计即可不需制作用实验室提供的稳压电源调试但要求设计的直流电源能够满足电路要求 3 按照以上技术要求设计电路绘制电路图对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真用万用板焊接元器件制作电路完成调试、测试撰写设计报告。

     4发挥部分 1增大输出电流能力 2其它恰当的功能。

     - 2 - 第二章 系统设计 21分析技术要求 通过对题目的分析可知数控电流源包括几个小的部分分别是按键对输入脉冲的控制译码器对LED的驱动和LED的显示DA的转换部分DA转换出来的是电流要通过运算放大器转换成电压还有很重要的直流电流源部分。

     2.2 方案设计 通过学习数字电子技术和模拟电子技术了解到数字方面的集成模块模拟方面的电流源及运放的知识还有通过浏览互联网上相干的内容和组内的讨论定出初步的方案经过老师的帮助最终得到较理想的方案。

     方案一: 采用各类数字电路来组成键盘控制系统进行信号处理如选用单片机控制。

    本方案电路复杂还要经过软件的编程难度较大并且成本较高调试空难。

     方案二采用集成器件通过按键产生脉冲信号计数器74LS192的二进制数字输出分两路运行一路用于驱动数显电路指示电源输出电流的大小值LED输出0、1、2、3、4、5、6、7七个数字另一路进入/转换电路/转换器DAC0832将数字量按比例转换成模拟电流再经过LM324N、电阻、三极管组成的恒流源部分使其输出0、10、20、30、40、50、60、70mA八个档位的电流。

     2.3 系统方框图 - 3 - 图2-1 系统方框图 2.4 系统工作原理 给系统提供经整流得到的5V的直流电压计数器工作在计数状态每按一次键给计数器施加一个脉冲计数器得到二进制数在经过译码器输出七路二进制数驱动LED数码管显示。

    再一路计数器输出的二进制数经DA器转换成模拟的电流量在经过运放和电流源部分得到理想的结果。

    按8次键一次显示01234567相应会得到电流8个值。

     按键 输入显示 控制器 74192 D/A转换器 恒流源 负载 输出 - 4 - 第三章 单元电路设计 1整流电路部分 电源电路采用三端集成线性稳压集成块L7805CT因为它的外围电路比较简单并且工作比较稳定很适合74系列的集成块。

    它的稳压精度为2工作电流1.5A封装为TO-220A工作温度也很不错并且具有过温保护和短路保护最大输入电压为35V能对电路的长时间工作有很大的保障。

     D11B4B421243U1LM7812CTU2LM7805CTU3LM7905CTT1TS_AUDIO_10_TO_1C1220??FC2220??FC3220??FC40.1??FC50.1??FC60.1??FV2220 Vrms 50 Hz 0° XMM1XMM2XMM3 图3-1 整流电路 这部分电路是将220v 的交流电经整流桥及稳压器变成5v 的直流稳压电。

     2显示部分 - 5 - U14511BD_5VBCD/7SEGDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3U3ABCDEFGCKVDD5VU274LS192NA15B1C10D9UP5QA3QB2QC6QD7LOAD11BO13CO12CLR14DOWN4VDD5VR110kΩJ1Key A VDD5VR2470ΩR3470ΩR4470ΩR5470ΩR6470ΩR7470ΩR8470Ω 图3-2 显示部分 3模拟部分 U1OPAMP_3T_VIRTUALR120kΩR259kΩR310kΩU2OPAMP_3T_VIRTUALR410kΩR510kΩR610kΩR7100ΩU3OPAMP_3T_VIRTUALR9100ΩR862ΩQ1ZTX869XMM1VDD21094mVVDD12V 图3-3 模拟部分 - 6 - 第四章 单元器件的选择及其功能 1控制部分用到的是74LS192 其引脚图如下 图4-1 74LS192的引脚图 其功能主要是 CO用于输出一个宽度等于加计数输入的脉冲用于级联下级加计数。

     74LS192的功能表 管脚图中Q0、Q1、Q2、Q3为计数输出端 DOWN为减脉冲输入端。

    如果计数脉冲从该管脚输入则输出结果为从0000—FFFF—FFFE—···—0000递减计数 UP为加脉冲输入端。

    如果计数脉冲从该管脚输入则输出结果为从0000—0001—0010—···—FFFF递增计数 CLR为清零端当该管脚为高电平