模块恒流源模块模数转换模块显示模块。单片机控制模块以单片机为核心，通过键盘预置电流值，单片机输出相应的数字信号给转换器，转换器输出的模拟信号送到运算放大器，通过恒流源控制主电路电流大小。实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号，经转换后将信号反馈到单片机中。单片机将反馈信号与预置值比较，根据两者间的差值调整输出信号大小。显示模块采用显示屏与连接设计成进制位数码动态显示电路。键盘模块采用常见矩阵键盘，用动态扫描方式读取外部按键动作，这样设计可靠，配合单片机可以很轻松的实现按键输入。此外，本设计可实现输出电流且有步进调整功能。关键词单片机键盘控制转换恒流源转换译码显示绪论引言发展现状及应用意义和前景国内外应用及发展现状课题研究意义总体结构设计与论证硬件电路设计单片机模块的设计单片机的选择单片机功能特性描述引脚功能描述基本连接图与电路设计转换器转换器显示模块设计显示模块方案论证显示器的工作原理显示模块电路键盘模块方案方案论证键盘模块的电路恒流源模块的设计稳压电源电路软件设计编程语言描述主程序流程图键盘处理程序显示处理程序结论致谢参考文献绪论引言近年来，世界范围内的能源短缺和环境污染问题越来越严重，节能减排成为全世界共同关注的研究课题。发达国家照明用电占发电总量的比例是，我国也达到。随着经济发展，我国的照明用电将还会逐步提高，因此对绿色节能照明的研究越来越受到重视。发光二极管，是种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，可以直接把电转化为光，与传统的自炽灯和荧光灯相比，具有光效高耗能少寿命长无辐射等优点。据统计，若是用固体光源代替传统照明设备，全球照明能耗将可以节约以上，所以将会成为最具前景的照明产品。然而，目前照明在应用上仍存在些问题。驱动电源要求高效率高功率因数高电流控制精度高可靠性安全隔离符合标准体积小成本低等。中国质量认证中心于年月发布的筒灯节能认证规则规定对于的照明产品，要求功率因数必须大于，如此才能进步达成节能的目的。本文设计了种照明恒流驱动电源，具有效率高功率因数高控制精度高体积小成本低等特点。发展现状及应用意义和前景国内外应用及发展现状世纪年代问世的在短短的多年里，取得飞速发展。第批产品出现在年，工作电流的的光通量只有千分之几流明。相应的发光效率为，而且只有种光色为的红色光。世纪年代初该技术进步很快，发光效率达到，颜色也扩大到红色绿色和黄色。从诞生至今以每年亮度提高倍，价格降低为原来的速度在发展。伴随着新材料的发明和光效的提高，单个光源的功率和光通量也在迅速增加。到了世纪年代，种代号为水虎鱼的光源的驱动电流增加到，而代号为梭子鱼的光源的驱动电流达到。特别是年白光的开发成功，使得应用从单纯的标识显示功能向照明功能迈出了实质性的步。因此各个国家都相当重视的发展及应用。光源与传统光源相比较，具有如下的优点超长寿命，可达几万小时，传统光源般为几千小时结构坚固，没有钨丝玻壳等容易损坏的部件，具有极高的抗震性能响应速度快，光通上升时间短对点灯线路要求低，易实现调光和智能控制耐开关冲击，适用于频繁开关场合高效节能，现有光效已经超过白炽灯，理论光效可达不含汞铅等有害物质，没有污染，绿色环保。欧司朗已经发布首款亮度超过卤素灯的产品，传统光源与的光效对比，如图传统光源与的光效对比所示。图传统光源与的光效对比国外照明技术的发展速度要超过国内。在全球能源紧缺，气候变暖和经济危机的情况下，大力发展照明产业以成为各国政府的共识。据美国能源部统计，美国的电能用于照明。声称在今后年中，照明将在美国得到快速普及，可以减少的照明电能需求。另外，它能消除亿吨的二氧化硅排放量，少建座新的电厂。采用照明能使财政节减多亿美元。以德国欧司朗，日本日亚公司，美国通用公司为代表的国外公司已经垄断了功率发光芯片的生产和封装等技术并推出照明设备。在恒流驱动开关电源技术上，国外也发展迅速。如日本松下电工已经开始生产袖珍型照明灯，该产品包括筒灯和聚光灯，其驱动电源做在灯头内，可直接用于市电，每套售价在万到万日元之间，光源寿命达万小时。课题研究意义我国是人口众多的泱泱大国，在照明领域消耗的能源相当的巨大，在能源紧缺的当今社会，使用节能环保的照明具有非常重大的意义。高效恒流驱动电源的研制将极大的提高我国在照明和背光电视等产业上的竞争力。照明有着巨大的市场潜力，各国政府在政策和资金上都给予了极大的支持。我国是传统的生产大国，照明产业在增加出口和拉动内需上都是新的增长点。产业的发展，离不开高效恒流驱动电源的支持。开关电源的发展有三十多年的历史，是比较成熟的技术，国内公司和研究机构在理论和研制方面与国外的差距较小，同时由于国家近几年大力发展微电子产业，使国内有了批电源管理芯片的设计和生产的公司。使恒流驱动开关电源的研制追赶世界先进水平成为可能。白光照明需要市电驱动。国内市场目前大量使用恒压控制加限流电阻或专用驱动芯片的恒流开关电源，研究用传统的恒压电源控制芯片实现恒流控制功能，将降低成本，减小体积，提高效率，增加设计的灵活性。增强国内照明产业的国际竞争力。传统开关电源大多是恒压控制的，恒流控制电源属于特种电源，现在照明的迅速推广，使得恒流控制电源成为常规电源。因为恒流控制理论和技术方面的研究相对较少，所以恒流驱动方式将提供新的角度去研究恒流控制电源。总体结构设计与论证提出方案与论证通过专门的恒流恒压芯片和简单的控制线路来实现压控电流源方案这种恒压芯片具有集成度高，使用起来控制系统的软硬件都变得相对简单的优点。但缺点是方案实现不够灵活由于该芯片精度不高，设备性能被局限在这种专用芯片性能指标所允许的范围内。所以这种设计般只适合于精度要求不高，但集成度和便携性要求高的场合。事实证明，这不是最理想的数控电流源实现方案。通过编码开关来控制通过编码开关来控制存储器的地址，先根据地址输出对应的数字量送数模进行转换，再根据输出的电压量来控制电流的变化。同时通过四个编码开关的码送给数码管显示。此方案的优点是电路简单，缺点是数据量大且存储器存储容量有限，在实验过程中发现编码开关不稳定，所以不宜采用。其电路方框图如图所示图方案四方框图采用开环电路即利用微处理器做控制电路，转换器和转换电路来实现，系统框图见下图所示在这种实现方法中，微处理器通过控制的输出直接调控电流大小，由于无反馈环节，会造成电流输出效果不理想，精度差，量程范围小等问题。尤其在需要高精度，宽量程的电流输出时达不到要求。采用闭环电路在传统电路设计的基础上，利用控制系统中反馈与控制原理，给电路加上反馈电路，使整个电路构成个闭环。这种方法设计的电流源性能稳定带负载能力强。系统的控制过程为通过键盘预置电流值，单片机输出相应的数字信号给转换器，显示编码开关存储器转换恒流源负载转换器输出的模拟信号送到运算放大器，通过恒流源控制主电路电流大小。实际输出图智能电流源开环系统框图的电流再通过采样电阻采样变成电压信号，经转换后将信号反馈到单片机中。单片机将反馈信号与预置值比较，根据两者间的差值调整输出信号大小。比较以上几种方案的优缺点，方案五采用闭环电路简洁灵活可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案五来实现。图数控直流电流源系统框图系统原理与基本框图结合以上各部分模块电路方案，本设计系统框图如图所示。该系统由稳压电路电系统电源模块单片机键盘模块转换转换显示模块转换恒流输出微处理器转换转换电路电流输出源单片机转换电路电压电流转换电路转换电路键盘显示电路组成。硬件电路设计单片机模块的设计单片机的选择对单片机的要求只要能够方便地扩展显示器键盘转换器转换器等外设即可，其他并无特殊要求。常见的单片机有系列的单片机系列的单片机的凌阳单片机。这里采用，相比于价格基本不变，甚至比更低，具有更高的性价比。单片机功能特性描述是种低功耗高性能位微控制器，具有在系统可编程存储器，与工业产品指令和引脚完全兼容。片上允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的位和在系统可编程，使得为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案。具有以下标准功能字节，字节，位口线，个数据指针，三个位定时器计数器，个向量级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，可降至静态逻辑操作，支持种软件可选择节电模式。空闲模式下，停止工作，允许定时器计数器串口中断继续工作。掉电保护方式下，内容被保存，振荡器被冻结，单片机切工作停止，直到下个中断或硬件复位为止。引脚功能描述引脚封装图图所示。电源。地。口口是个位漏极开路的双向口。作为输出口，每位能驱动个逻辑电平。对端口写时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，口也被作为低位地址数据复用。在这种模式下，具有内部上拉电阻。在编程时，口也用来接收指令字节在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。