stm32数控电流源毕业论文(编辑修改稿)

stm32数控电流源毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，主要特点如下： 4k Bytes Flash 片内程序存储器； 128 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM）； 32 个外部双向输入 /输出（ I/O）口； 5 个中断优先级、 2 层中断嵌套中断； 6 个中断源； 2 个 16 位可编程定时器 /计数器； 2 个全双工串行通信口； 看门狗（ WDT）电路； 片内振荡器和时钟电路； 与 MCS51 兼容； 1全静态工作： 0Hz33MHz； 1三级程序存储器保密锁定； 1可编程串行通道； 1低功耗的闲置和掉电模式。 AT89S51 在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 作为初学者是很好的入门工具，被大家所熟悉，上手快，节约开发时间。 毕业设计 7 EA/VPP31XTAL119XTAL218RST/VPD91716121314151234567839383736353433322122232425262728PSEN29ALE/PROG301110Vcc40Gnd20AT89S5XU0STC12C5A602S 图 AT89S51 芯片 方案二：使用基于 CortexM3 处理器内核的 STM32 微处理器，其主要特点如下： Thumb2 指令集架构（ ISA）的子集。 哈佛处理器架构，在加载 /存储 数据的同时能够执行指令取指。 三级流水线。 32 位单周期乘法。 具备硬件除法。 Thumb 状态和调试状态。 处理模式和线程模式。 ISR 的低延迟进入和退出。 可中断 可继续的 LDM/STM， PUSH/POP。 ARMv6 类型 BE8/LE 支持。 1 ARMv6 非对齐访问。 1分支预测功能 基于 CortexM3处理器内核的 STM32微处理器， 以其高性能、低成本在众多 MCU 中占有举足轻重的地位。 由于使用嵌入式系统将为整个硬件电路的设计带来极大简化，如不再考虑过 压保护电路、过流保护电路。 此外， STM32F103不但速度快，内部的资源极为丰富，如 64引脚 STM32F103RC有 2个 12位 ADC，比单独使用一个 ADC要便宜近一半。 综上所述，基于 STM32的功能强大，此次设计确定使用 基于 CortexM3处理器 内核的增强型 STM32微处理器： STM32F103VET6LQFP100。 该型号有一百个引脚，供电电压为 ,本设计内供电电压为 ，片内 包含三个 A/D（ 16）和一个 D/A（ 2）（括号内为通道数），为本设计省去了外设的 A/D和 D/A。 毕业设计 8 PE2/TRACECK/RSMC_A231PE3/TRACED0/FSMC_A192PE4/TRACED1/FSMC_A203PE5/TRACED2/FSMC_A214PE6/TRACED3/FSMC_A225VBAT6PC13/TAMPERRTC7PC14/OSC32_IN8PC15/OSC32_OUT9VSS_510VDD_511OSC_IN12OSC_OUT13NRST14PC0/ADC123_IN1015PC1/ADC123_IN1116PC2/ADC123_IN1217PC3/ADC123_IN1318VSSA19VREF20VREF+21VDDA22PA0/WKUP/USART2_CTS/ADC123_IN0/TIM2_CH1_ETR/TIM5_CH1/TIM8_ETR23PA1/USART2_RTS/ADC123_IN1/TIM5_CH2/TIM2_CH224PA2/USART2_TX /TIM5_CH3/ADC123_IN2/TIM2_CH325PA3/USART2_RX /TIM5_CH4/ADC123_IN3/TIM2_CH426VSS_427VDD_428PA4/SPI1_NSS /USART2_CK/DAC_OUT1/ADC12_IN429PA5/SPI1_SCK/DAC_OUT2/ADC12_IN530PA6/SPI1_MISO/TIM8_BKIN/ADC12_IN6/TIM3_CH1/TIM1_BKIN31PA7/SPI1_MOSI/TIM8_CH1N/ADC12_IN7/TIM3_CH2/TIM1_CH1N32PC4/ADC12_IN1433PC5/ADC12_IN1534PB0/ADC12_IN8/TIM3_CH3/TIM8_CH2N/TIM1_CH2N35PB1/ADC12_IN9/TIM3_CH4/TIM8_CH3N/TIM1_CH3N36PB2/BOOT137PE7/FSMC_D4/TIM1_ETR38PE8/FSMC_D5/TIM1_CH1N39PE9/FSMC_D6/TIM1_CH140PE10/FSMC_D7/TIM1_CH2N41PE11/FSMC_D8/TIM1_CH242PE12/FSMC_D9/TIM1_CH3N43PE13/FSMC_D10/TIM1_CH344PE14/FSMC_D11/TIM1_CH445PE15/FSMC_D12/TIM1_BKIN46PB10/I2C2_SCL/USART3_TX/TIM2_CH347PB11/I2C2_SDA/USART3_RX/TIM2_CH448VSS_149VDD_150PB12/SPI2_NSS/I2S2_WS/I2C2_SMBA/USART3_CK/TIM1_BKIN51PB13/SPI2_SCK/I2S2_CK/USART3_CTS/TIM1_CH1N52PB14/SPI2_MISO/TIM1_CH2N/USART3_RTS53PB15/SPI2_MOSI/I2S2_SD/TIM1_CH3N54PD8/FSMC_D13/USART3_TX55PD9/FSMC_D14/USART3_RX56PD10/FSMC_D15/USART3_CK57PD11/FSMC_A16/USART3_CTS58PD12/FSMC_A17/TIM4_CH1/USART3_RTS59PD13/FSMC_A18/TIM4_CH260PD14/FSMC_D0/TIM4_CH361PD15/FSMC_D1/TIM4_CH462PC6/I2S2_MCK/TIM8_CH1/SDIO_D6/TIM3_CH163PC7/I2S3_MCK/TIM8_CH2/SDIO_D7/TIM3_CH264PC8/TIM8_CH3/SDIO_D0/TIM3_CH365PC9/TIM8_CH4/SDIO/D1/TIM3_CH466PA8/USART1_CK/TIM1_CH1/MCO67PA9/USART1_TX/TIM1_CH268PA10/USART1_RX /TIM1_CH369PA11/USART1_CTS/USBDM/CAN_RX/TIM1_CH470PA12/USART1_RTS/USBDP/CAN_TX /TIM1_ETR71PA13/JTMS/SWDIO/PA1372NC73VSS_274V DD_275PA14/JTCK/SWCLK/PA1476PA15/JTDI/SPI3_NSS/I2S3_WS/TIM2_CH1_ETR77PC10/USART4_TX/SDIO_D2/USART3_TX78PC11/USART4_RX/SDIO_D3/USART3_RX79PC12/USART5_TX/SDIO_CK/USART3_CK80PD0/OSC_IN/FSMC_D2/CAN_RX81PD1/OSC_OUT/FSMC_D3/CAN_TX82PD2/TIM3_ETR/USART5_RX/SDIO_CMD83PD3/FSMC_CLK/USART2_CTS84PD4/FSMC_NOE/USART2_RTS85PD5/FSMC_NWE/USART2_TX86PD6/FSMC_NWAIT/USART2_RX87PD7/FSMC_NE1/FSMC_NCE2/USART2_CK88PB3/JTDO/SPI3_SCK / I2S3_CK/PB3/TRACESWO/TIM2_CH2/SPI1_SCK89PB4/NJTRST/SPI3_MISO/PB4/TIM3_CH1/SPI1_MISO90PB5/I2C1_SMBA/ SPI3_MOSI/I2S3_SD/TIM3_CH2/SPI1_MOSI91PB6/I2C1_SCL/TIM4_CH1/USART1_TX92PB7/I2C1_SDA (7) /FSMC_NADV/USART1_RX93BOOT094PB8/TIM4_CH3 (7) /SDIO_D4/I2C1_SCL/CAN_RX95PB9 /TIM4_CH4/SDIO_D5 /I2C1_SDA/CAN_TX96PE0/TIM4_ETR/FSMC_NBL097PE1/FSMC_NBL198VSS_399VDD_3100STM32F103VET6LQFP100U1Component_1 图 STM32F103VET6LQFP100 芯片 基于 STM32 的数控电流源系统结构 整机系统结构如图 所示。 自 制 电 源S T M 3 2 芯 片D A CA D C液 晶 显 示按 键 模 块过 流 报 警 模 块负 载检 测 负 载 电 流恒 流 模 块 图 数控电流源系统的结构框图 毕业设计 9 本方案围绕 STM32 芯片，由供电模块、液晶显示模块、报警模块、负载电 流检测模块、恒流源模块、按键模块构成。 供电电模块：我采用的是桥式整流结合三端稳压芯片的处理方法。 由此得到单片机使用的 电源和驱动运算放大器的 177。 15V 电源，该模块中还包括为单片机内提供参考电压的恒定电压源，其电路 由 TL431 为核心器件。 恒流源模块：这个系统由精密运算放大器和 STM32 芯片内部 12 位 DAC 一组成，共同设定流过场效应管的 SETI ，同时由恒定电压源为 DAC 提供恒定的参考电压。 负载电流检测模块：这个模块由 STM32 内部 12 位 ADC 和自制的 康铜电阻组成。 液晶显示模块：主要有 LCD1062 组成，负责显示参数和提供用户服务界面。 过流报警模块：这个部分由蜂鸣器和红色的 LED 指示灯组成。 负责当发生过流现象时，给用户报警。 按键模块：这是本系统的用户控制方 式，采用 4 4 键盘模块。 恒流源模块电路的方案讨论 ： 恒流源模块是本设计的核心模块之一，该部分电路的优劣直接影响到输出电流的质量，方案有两种： 以 LM350A 为恒流源的核心部件的恒流源电路 数控宽范围调整、大电流输出恒流源电路 方案的具体讨论将在第 3 章进行讨论。 本章小结： 综上所述， 通过方案的比较和芯片的比较， 本设计 最终确定， 主控芯片采用基于CortexM3 处理器内核的 STM32F103VET6LQFP100 微处理器， 以压控电流为控制方式，完成数控电流源系统的总体设计。 总体电路 包括： 供电模块、液晶显示模块、报警模块、负载电流检测模块、恒流源模块、按键模块。 最后完成数控电流源的系统框图的设计。 毕业设计 10 第 3 章 基于 STM32 数控 电流源的硬件电路设计 恒流源模块电路的设计方案 数控电流源的设计中，恒流源电路关系重大，恒流源模块电路的好坏直接影响到数控电流源系统输出电流的质量，如果恒流源模块电路设计不当，将会得不到稳定的准确的电流值。 本节将就恒流源模块电路的设计方案和细节进行讨论。 以 LM350A为恒流源的核心元件的恒流源电路 恒流源部分本身是 一个独立的线性负反馈恒流源 ,如图 所示。 Vin2ADJ1Vout3GNDU2 LM350A1KR110uF/25VC17D51N4001D61N4001D71N40011000uFC18C19220ΩR2C20R310uF/25VC21D81N4001100ΩR812P4LOADGNDC23R4R1110K1KR141KR15C5GND。