基于ARM的程控直流恒流源设计

【摘要】恒流源是现代电子工业和科学实验不可或缺的仪器设备，广泛应用于电子测量、仪表调试、医疗器械和航空航天等领域。随着电子技术的发展，数据采集与处理能力的不断提高，许多领域对恒流源的稳定度和精密度要求越来越高。只有具备高精度、高稳定度、低纹波、大量程及强可靠性等特点的恒流源，才有更多的实用价值。本毕业论文对可编程直流恒流源的工作原理进行了详细的研究，并设计了一款基于ARM的LPC1114程控恒流源系统。文中给出了具体的软、硬件设计方案和系统调试结果，测试数据表明该恒流源系统实现了高精度、高稳定度和低纹波的恒流输出。整个系统主要包括LPC1114主控电路、线性稳压电源电路、D/A转换电路、恒流输出电路和电压采样电路。在实现过程中，使用NXP公司ARMCortex-M0核心芯片LPC1114作为主控制器。通过LPC1114内嵌的A/D控制器完成对电压采样值的模数转换，进而将设定的电流值ID与实际输出电流值IL进行比较，并采用PI控制算法对电流偏差值进行调整。如果电流偏差太大，主控制器就将其馈送回恒流电路，恒流电路对电流偏差值作出相应的精度调整后输出、再次采样比较，直至输出电流值逼近设定电流值满足精度，并将结果显示值LCD上。在完成了系统硬件设计和实现、软件设计和程序编写后，对系统性能进行了测试。实验测试结果表明：输出电流范围为200mA到2000mA，系统实现了±2mA的微步进调整，电流测量绝对误差小于0.1％+3mA。系统运行稳定可靠，纹波特性良好，在高精度小功率领域具有较高的实用价值。
【作者】吴光宇；
【导师】黄鹤；
【作者基本信息】苏州大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】恒流源；运算放大器OPA548；LPC1114微处理器；PI控制算法；

【参考文献】
[1]张亦兵.桥梁健康动态管理与诊断系统研究[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2014,硕士.
[2]杨梅.TOP2B在蒽环类药物治疗的儿童ALL中的表达及其临床意义[D].苏州大学,儿科学（专业学位）,2014,硕士.
[3]王朋娇,胡卫星,赵苗苗.基于信息生命周期理论的网络教学资源管理[J].中国电化教育,2005,12:77-80.
[4]韩亚斌.基于积件思想的初中物理声、光现象教学研究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[5]谭民,王硕.机器人技术研究进展[J].自动化学报,2013,07:963-972.
[6]许冬明.安徽省排球竞技后备人才培养现状与可持续发展的研究[D].扬州大学,2005.
[7]程渤,浮花玲,杨国纬.基于工作流及集成中间件技术的电力信息一体化设计及实现[J].电力系统自动化,2004,19:80-83.
[8]孙倩.基于BP神经网络的城市道路交通满意度评价体系与方法研究[D].武汉科技大学,车辆工程,2012,硕士.
[9]马传亮.利用糖酰胺酶高效获得天然脱糖基化蛋白的研究[D].江西农业大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[10]陈忱.论师陀小说的“渲染”艺术[D].南京大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[11]梁宇.甘肃电视台发展现状及未来发展方向探析[D].兰州大学,新闻与传播（专业学位）,2013,硕士.
[12]梁坤.A286高温合金MJ槽型自锁螺母冷挤成形及其硬化规律研究[D].河南科技大学,材料加工工程,2013,硕士.
[13]刁照金.原油集输管道腐蚀及剩余寿命研究[D].辽宁石油化工大学,油气储运工程,2014,硕士.
[14]吴琼.硒对鸡成肌细胞分化及骨骼肌炎症基因表达影响的研究[D].东北农业大学,临床兽医学,2013,硕士.
[15]林艾静.复杂系统的非线性时间序列分析及谱分析[D].北京交通大学,2012.
[16]师妍.甘肃省路政管理体制研究[D].长安大学,行政管理,2014,硕士.
[17]赵彬彬.视频车辆检测器图像算法研究[D].长安大学,交通信息工程及控制,2013,硕士.
[18]郝继浦.利用海带渣和啤酒糟生产刺参饵料的研究[D].哈尔滨工业大学,生物学,2014,硕士.
[19]张周雯.山西省新生代农民工转移培训研究[D].山西财经大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[20]唐京京.中山市城区幼儿缺铁性贫血现况调查及相关因素研究[D].南方医科大学,儿科学,2012,硕士.
[21]马伊民.有效载荷综合测试、检测系统[J].空间电子技术.2002(02)
[22]钟艳花.量子算法研究及其核磁共振实验的仿真实现[D].广东工业大学,软件工程,2004,硕士.
[23]邹新京.证券机构经营状况预测分析与监管研究[D].重庆大学,工商管理,2003,硕士.
[24]赵晰.潘虹表演艺术研究[D].重庆大学,戏剧与影视学,2014,硕士.
[25]梅凯.苏州博习医院早期历史研究（1883-1927）[D].苏州大学,中国近现代史,2013,硕士.
[26]袁文彬,杨丽君.氨基功能化石墨烯吸附锂原子的理论研究[J].计算机与应用化学,2014,06:719-723.
[27]安理.新一代高速列车转向架构架强度分析与试验验证[D].北京交通大学,车辆工程,2013,硕士.
[28]董琪.高直链淀粉醋酸酯合成及其与聚已内酯共混纤维的结构与性能[D].东华大学,材料学,2004,硕士.
[29]张世厚,尹晓雷,王津平.太钢热连轧特殊钢卷取的变张力控制[J].冶金自动化,2007,01:66-67.
[30]张梦凌.南昌市生活用水阶梯定价问题研究[D].江西财经大学,产业经济学,2013,硕士.
[31]张清华.内蒙古商会组织发展的问题与对策研究[D].内蒙古大学,行政管理,2013,硕士.
[32]刘凤红.大学生勤工助学在思想政治教育中的作用研究[D].东北石油大学,思想政治教育,2013,硕士.
[33]李明.泻心胶囊对冠心病稳定型心绞痛患者ICAM-1和CRP的影响[D].湖南中医药大学,中医内科,2014,硕士.
[34]邱兰.新型碳材料及其复合材料的制备与电化学性能研究[D].南京航空航天大学,物理化学,2013,硕士.
[35]张淼.分布式空中高速骨干网拓扑生成算法[D].中国舰船研究院,通信与信息系统,2014,硕士.
[36]吴斌,丁兆林.连铸二冷水控制中几个问题的处理方法[J].冶金自动化,2000,06:63-65.
[37]王卓.秦皇岛市高校课外体育俱乐部现状调查分析[D].河北师范大学,体育教学,2012,硕士.
[38]丁海林,王领颖,王代先,方树飙,吴力平,孙彦广,房启超.新疆八一钢厂70t钢包精炼炉自控系统[J].冶金自动化,2001,02:70-72.
[39]王艳丽.~(18)F-FDG PET-CT双时相显像联合诊断性CT对肺内孤立结节的诊断价值研究[D].山东大学,影像医学与核医学（专业学位）,2013,博士.
[40]傅东升.我国封闭式基金投资风格实证分析[D].青岛大学,金融学,2004,硕士.
[41]温长昆.空间三角链的某些拓扑指标[D].青海师范大学,基础数学,2012,硕士.
[42]马文毅.企业资金占用计息系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[43]王昊昊,薛禹胜,GerardLEDWICH,刘玉田.互联电网恢复控制的自适应优化[J].电力系统自动化,2007,22:1-5.
[44]吴芳芳.汉语方言考级现象的社会语言学研究[D].安徽大学,汉语言文字学,2014,硕士.
[45]黄珍.产业集群及其竞争优势的研究[D].对外经济贸易大学,企业管理,2004,硕士.
[46]刘良荣.中国北方地区出土有孔锤斧研究[D].吉林大学,考古学及博物馆学,2014,硕士.
[47]刘代平.钢铁物流园区装卸搬运设备优化配置研究[D].西南交通大学,物流工程,2013,硕士.
[48]唐骥宇.多智能体系统一致性问题研究[D].长安大学,控制工程（专业学位）,2014,硕士.
[49]王敏洁.客体间的一致性效应对场景识别的影响[D].浙江理工大学,应用心理学,2013,硕士.
[50]陈会岗.“形式追随情感”在包装设计中的应用[D].辽宁师范大学,设计艺术学,2011,硕士.