数控电压源设计报告

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数控电压源的设计

数控电压源的设计

xxxxxxxxxxxxxx 本科生毕业设计(论文)学院: xxxxxxxxxxxxxxx专业:xxxxxxxxxxxxxxx学生: xxxxxxxxxxxxxxx指导教师:xxxxxxxxxxxxxxx完成日期:xxxxxxxxxxxxxxx38 页3 表17 幅 XXXXXXXXXXXXXXX 本科生毕业设计(论文)总计毕业设计(论文)表格插图数控电压源的设计(实物制作)摘要本课题以LM2576-ADJ乍为调整输出电压的主控器件,通过调节按键来调整输出电压。

同时借助AD0832进行A/D转换并一次将需要显示的信息提供给数码管。

本系统由五个模块构成,分别为LM2576输出电压控制模块、单片机、数码管显示模块、整流滤波模块以及AD0832A/D转换模块,通过这几个模块的有机组合,构成一个完整的数控稳压电源。

该稳压电源具有数字显示功能,还具有能耗低、电压稳的优点。

关键词:LM2576输出电压;单片机;数码管AbstractThis topic to a LM2576 - ADJ as main control device to adjust the output voltage, by adjusting the slide rheostat value to adjust the output voltage.At the same time use AD0832 to A/D conversion and A will need to display the information provided to digital tube.This system is composed of six modules, respectively LM2576 output voltage control module, microcontroller, digital tube display module, rectifier filtering module, AD0832 A/D conversion module and DS18B20 temperature measurement module, through the organic combination of several modules, constitute A complete numerical control regulated power supply.The regulated power supply with digital display function, but also has the advantages of low energy consumption, the voltage stability.Key words :LM2576;The output voltage;Single chip microcomputer;Digitalt目录摘要. (I)Abstract . (II)第一章概述. (1)1.1 引言. (1)1.2 数控电压源的意义 (2)1.3 国内外现状研究 (3)1.4 数控电压源的设计要求. (4)第二章方案论证与比较 (5)2.1 输出电压控制模块 (5)2.2 显示模块 (6)2. 3 控制芯片的模块. (6)2. 4 按键模块. (6)第三章控制电路设计. (7)3.1 STC89C51 简介 (7)3.2 STC89C51主要相关参数 (8)3.3 STC89C51 引脚说明 (8)3.4 单片机最小系统 (10)3.5 中断技术 (12)第四章数控稳压电源电源电路模块 (14)4.1 整流滤波电路 (14)4.2 输出电压控制的设计 (14)4.3 D/A 转换和显示电路的设计 (16)第五章系统软件程序设计 (20)5.1 程序设计、流程图 (20)5.2 部分程序流程图 (20)5.3 数码管显示子程序流程图 (22)第六章系统调试与测试结果 (24)6.1 系统软件调试 (24)6.2 系统硬件调试 (24)6.3 测试结果 (24)测试结果统计表: (24)结论. (25)参考文献. (26)致谢. (27)附录一系统仿真图. (28)附录二程序. (29)第一章概述1.1 引言电源技术的发展在现代工业的发展中起到了不可替代的作用。

数控稳压电源设计报告

数控稳压电源设计报告

2007级电子信息工程模拟、数字电路课程设计报告书设计题目简易数控稳压电源姓名正中、毕轶学号、学院物理与电子信息工程学院专业电子信息工程班级2007级3班指导教师胡仲秋2009年12 月19日目录1设计任务、要求及方案选择11.1设计任务11.2设计要求11.3设计方案的比较与选定21.3.1方案一(如图2所示)21.3.2方案二(如图3.所示)21.3.3方案三(如图4.所示)31.4电路工作原理32单元电路设计参数计算与元器件选择42.1数字控制部分42.1.1单脉冲产生42.1.2计数部分62.1.3显示部分72.2D/A变换部分92.3可调稳压部分102.4辅助电源部分133在调试及组装电路过程中出现的问题及解决方法153.1辅助电源的安装调试153.2单脉冲及计数器调试153.3D/A变换器电路调试153.4可调稳压电源部分调试153.5调试中发现的其他问题163.6调试中原始数据记录164心得与体会165致17附录:181原理图182 PCB图193作品照片204元件清单20参考文献:221设计任务、要求及方案选择1.1设计任务设计出有一定输出电压围和功能的数控电源。

其原理示意图1.如下:图1.原理方框图1.2设计要求1.基本要求①输出电压:0~+9.9V,步进量0.1V;②输出纹波:<10mV;③最大输出电流:500mA;④由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;错误!未找到引用源。

数码显示输出电压。

2.发挥部分①自制所用直流电源:±15V,+5V;②拨码开关预置输出电压。

1.3设计方案的比较与选定根据题目要求,提出以下三种设计方案:1.3.1方案一(如图2所示)图2 方案一方框图在此方案中,其电路结构简单,能完成所要求功能。

但存在的不足之处是:D/A转换要求输入二进制数但是显示却要求输入BCD码。

实现这种转换的电路并不是一个简单的电路。

所以虽然这是最容易想到的一种方案。

简易数控直流电压源报告

简易数控直流电压源报告

题目: 串联型直流稳压电源设计专业电子信息工程班级 09电信一班学号 090507128姓名黄志诚指导老师郭海燕摘要直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路组成。

变压器把高交流电变为需要的低压交流电。

整流器把交流电变为直流电。

经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

本次设计主要采用串联型直流稳压电路,通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后,通过桥式整流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电,减少直流电纹波系数。

最后,通过稳压器稳压,将输出电压稳定在5V。

关键词:整流、滤波、电压源、过流保护2目录1 系统设计 (3)1.1设计要求 (3)1.1.1 设计任务................................... 错误!未定义书签。

1.1.2、基本要求 (4)1.1.3、发挥部分 (4)1.1.4 测试要求................................... 错误!未定义书签。

1.1.5 系统框图................................... 错误!未定义书签。

1.2方案论证与比较 (4)1.2.1电压采样模块 (10)1.2.2 稳压模块 (10)1.2.3 过载保护模块 (11)1.2.4 最终方案 (6)2.单元电路分析 (6)2.1D/A转换模块 (6)2.1.1工作原理 (6)2.1.2 参数选择 (7)2.2电压放大模块 (7)2.2.1 工作原理 (7)2.2.2 参数选择 (7)2.3稳定电压源及电压采样模块 (8)2.3.1 工作原理 (8)2.3.2 参数选择 (8)2.4过载保护模块 (9)2.4.1工作原理 (9)2.4.2 参数选择 (9)3.软件设计 (15)3.1实现功能....................................... 错误!未定义书签。

简易数控稳压电源电路设计报告

简易数控稳压电源电路设计报告

1 设计任务与要求设计并制作一个简易的数控稳压电源。

电源设有“电压增”(UP)和“电压减”(DOWN)两个键,按UP时输出电压步进增加,按DOWN时步进减小。

基本要求如下:(1)输出电压范围为5~12V,步进为1V;(2)输出电压的误差≤±0.2V;(3)最大输出电流≥1A。

发挥部分:显示设定的电压值;说明:(1)分别测试输出电压为5V、6V、7V、...11V和12V的电压值;(2)最大输出电流通过设计方案予以保证。

参考元器件:74HC193,74HC138,LM317,CD4511,S8050/8550,DAC0832,TL082/NE5532,TIP41/2N3055/3DD15。

2 设计方案论证要求电源输出电压共有种取值,而且要求输出电压可增可减,因此用8进制加减计数器作为主控电路,然后通过D/A转换器将十位和个位的数字量转换成相应的模拟电压值,然后根据权值叠加成0-7V的控制电压,由于DAC0832将数字信号转化为电压信号为负值,所以再经过模拟电路减法器与5V电压相加输出5-12V电压,经过两个三极管TIP41和2N3055连接10Ω功率电阻以此来保证输出电流。

3 单元电路设计3.1 按键电路设计按键电路高电平有效,开关打开为低电平,开关关闭为高电平,其输出端连接计数器UP 端与DN端。

其中用到74HC14,74HC14实现了6路施密特触发反相器,可将缓慢变化的输入信号转换为清晰、无抖动的输出信号,借此来设计防抖电路。

根据积分电路RC>T(时间常数),由于开关的抖动时间大约为5ms,所以应该满足RC>50ms即可消除电路的抖动,因此当设计R=1kΩ,C=47uf。

设计图如下:图1按键电路图3.2 八进制可逆计数器设计将74HC192十进制计数器改接为八进制可逆计数器,其原理是利用8的二进制数为1000,将Q3端口接至MR复位端,当计数器计数为8时自动复位,借此来保证八进制计数。

数控直流电压源的设计

数控直流电压源的设计

数控直流电压源的设计、制作与调试范小虎一、引言:数控直流电压源是与普通直流电压源相比,具有输出电压不连续变化的特点并且能由数码管显示,可以由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减输出电压。

本例设计的电压源输出电压的范围:0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV,除具有以上显示控制功能外还能实现输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值;用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变),以及通过接入单稳态电路,可以克服按键抖动引起的误动作,运用计数器的反馈清零接法,起到防止误操作的作用。

二、设计任务及要求:基本原理框图:1、基本要求:(1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;(2)输出电流:500mA;(3)输出电压值由数码管显示;(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;(5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。

2.发挥部分:(1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值;(2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变)三、方案的设计与选择数控部分的设计:将“+”、“-”信号接入CD4013单稳态电路,克服按键抖动引起的误操作,方波信号可用CD4060产生,利用CD4011及4069实现对CD192“+”、“-”计数的选通,然后通过CD4511译码后送入数码管显示。

(数控部分也可用单片机实现)D/A转换的设计:方案一:采用7805构成直流电源采用7805构成直流电源的电路如图所示,改变RP阻值使7805的公共端的电压在-5V到4.9V之间可调,则7805的输出端电压就可实现-0V-+9.9V之间可调了。

这种方案是利用了7805的输出端与公共端的电压固定为+5的特性来设计的。

但存在不好数控的问题。

方案二:采用7805与运放结合构成直流电源将2位BCD码的数字信号变换为模拟电压,可以采用集成D/A转换器(如DAC0832),也可采用分立的变形权电阻及运算放大器构成D/A。

数控直流电源设计

数控直流电源设计

数控直流电源设计数控直流电源设计报告模拟电路部分第一部分系统设计1.1 设计题目及要求1)当输入交流电压为220v±10%时,输出电压在3-13v可调;2)额定电流为0.5A,且纹波不大于10mV;3)使用按键设定电压,同时具有常用电平快速切换功能(3v、5v、6v、9v、12v),设定后按键可锁定,防止误触;4)显示设定电压和测量电压,显示精度为0.01v。

1.2 总体设计方案1.2.1设计思路题目要求制作一个简易的可编程直流稳压电源,而我负责的是基础部分,即是电源。

而要使得家用交流220v电压变成v、5v、6v、9v、12v的直流电压必然要先经过变压器将电压变小,再经过整流电路、滤波电路和稳压电路才能得到稳定的之路电压。

于是基本功能部分全部电路由四部分组成:整流电路、滤波电路、稳压电路、稳压值选择电路、芯片供电电源。

1.2.2设计方案及论证比较一、整流电路方案:1. 半波整流电路,用一支二极管就能构成,简单易行。

所用元件数量极少,但是它只利用了交流电压的半个周期,所以输出电压低,交流分量大,效率低。

因此这种电路只适合用于整流电流较小,对纹波电压(脉动)要求不高的场合。

2.全波整流,采用单线桥式整流电路。

由四只二极管构成,具有输出电压高、纹波电压小、变压器利用率高等优点。

综上所述,虽然单线桥式整流电路所用到的元件较多,但由于元件成本并不高,加之性能大大优于半波整流电路,故选择后者。

二、滤波电路方案:1. 电容滤波。

在电路中,当有电压加到电容器两端的时候,便对电容器充电,把电能储存在电容器中;当外加电压失去(或降低)之后,电容器将把储存的电能再放出来。

充电的时候,电容器两端的电压逐渐升高,直到接近充电电压;放电的时候,电容器两端的电压逐渐降低,直到完全消失。

电容器的容量越大,负载电阻值越大,充电和放电所需要的时间越长。

这种电容带两端电压不能突变的特性,正好可以用来承担滤波的任务。

2.电感滤波。

数控直流稳压电源设计预报告

数控直流稳压电源设计预报告

数控直流稳压电源设计预报告1、设计任务设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。

2、基本要求(1)输出直流电压调节范围0~15V ,纹波小于20mV 。

(2)输出电流0~500mA 。

(3)稳压系数小于0.2。

(4)输出直流电压能步进调节,步进值为1V 。

(5)由“+”、“-”两键控制输出电压步进值的增或减。

(6)用数码管显示输出电压值,当输出电压为15V 时,数码管显示为“15”。

3、工作原理数控直流稳压电源主要由流稳压电源通常是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分构成,其中稳压电路由调整管、采样电路、基准电压电路和比例放大部分构成,(1) 数控基准电压源:单脉冲产生电路:产生记数的脉冲信号,实现电压步进值的增或减。

“+”键控制步进增,“-”键控制步进减。

可逆计数器:对单脉冲产生电路的信号进行 “+”或“-”计数,或从预置数端直接输入所需的数值。

D/A 转换电路:将计数器输出的数字量转换成模拟量U'O ,控制稳压电源的输出。

译码显示电路:将计数器的输出译码,显示当前稳压电源的输出。

单脉冲产生电路:工作原理:按键闭合:C 充电,1R C τ充= 按键断开:C 放电,2R C τ放= G :施密特触发器,有V T+、V T-LU O 图2-7-1 串联型稳压电路原理图Z O U R R U ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=211图2-7-2 数控基准电压源框图输出图2-7-3 单脉冲产生电路1u c 与0u 的波形为图1.3.2,即按键一下,输出一个负脉冲器件选择:施密特触发器CD40106 手按键时间> 2w =12t R C lnR R TU U V -+1R =10k Ω 2R =50k Ω Vcc =5V C=100nF若阈值电压为1.7V ,则手充电时间为0.55ms ,小于手按键时间。

可逆计数器:选择器件:74LS193 16进制计数器D/A 转换电路DAC0832完全直通方式连接图 器件选择:DAC0832 运放LF353若选取低4位,R E F V 选择-2.56V 则步进电压为0.01V数控基准电源输出电压范围:若选择第四位,则:数控基准电源输出电压范围是0~-0.15V比较放大模块设计指标 运放输出电流:参数计算 2212R C CR U V R R =+256R E F OV U '∆=-76576508(2222)2256R E FOREFV DU d d d d V '=-++++=-150~256OREFU V '=-max 0~500L I mA=max 0~500L I mA =0~15O U V =m ax m ax /500/L I I m A ββ>=放max max 1max max 500C E R L L I I I I I mA≈=+≈=器件选择:NPN 硅三极管13005取样电路R1、R2R1=99K ,R2=1K 放大倍数为100输入电压UI考虑电源电压波动10% 所以 所以 又由于实验室电压源有限,所以U I 选择与运放电源一致为18V总电路图max Im min I 1.10 1.12022CE ax O U U U U V =-=-=⨯=max max max 5002211C C C E P I U m A V W ==⨯=max1.1CM C I I >max1.1C EO C E U U >max1.1C M C P P >Im m ax inO C ES U U U >+m ax 15O U V =2C ESU V=I 0.917U V >I 18.9U V >器件清单。

数控直流稳压源设计报告

数控直流稳压源设计报告

A-3数控直流稳压电源设计组员:郭江、袁强、周偲完成时间:2016年5月9日摘要随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型的例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研,生活、提供更好的,更方便的设施就需要从数字电子技术入手,向智能化方向发展。

本设计在输入电压为10V-16V,电流不小于5A的条件下,完成一个直流稳压、恒流电源。

该电源达到了输出电压1-22V可调、电压增减调节,电压步进0.5V、纹波小,输出电流不小于1A、恒压源效率大于70%。

关键词:Buck-Boost电路、数控、稳压电源。

AbstractWith the continuous improvement of people's living standard, digital control is undoubtedly one of the people's pursuit of the goal, it gives people the convenience is undeniable, the NC DC regulated power supply is a very good typical examples, but people's requirement of it is also more and more high, to modern work, scientific research, life, to provide better, more convenient facilities requires from the digital technology of intelligent direction.The design of the input voltage is 10V-16V, the current is not less than 5A, the completion of a DC voltage regulator, Heng Liu power. The power supply reaches the output voltage 1-22V can be adjusted, the voltage increase or decrease, the voltage step 0.5V, the ripple is small, the output current is not less than 1A, the constant pressure source efficiency is more than 70%.Key words: Buck-Boost circuit, digital control, voltage regulated power supply.目录一、任务及要求 (4)1、基本要求........................................................................................... 错误!未定义书签。

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全国电子设计大赛培训班设计报告(数控电压源)
组员:龚文周、彭玉琴、李冻秀、胡高丽
1.实验任务
本次实验是以89C51单片机为控制单元,以数模转换器DAC0832输出参考电压,以该参考电压控制电压转换模块LM350的输出电压大小。

该电路设计简单,应用广泛,精度较高等特点。

2. 对选用芯片说明
DAC0832是一款常用的数摸转换器,它有两种连接模式,一种是电压输出模式,另外一种是电流输出模式,为了设计的方便,选用电压输出模式,如电路图所示,Iout1和Iout2之间接一参考电压,VREF输出可控制电压信号。

它有三种工作方式:不带缓冲工作方式,单缓冲工作方式,双缓冲工作方式。

该电路采用单缓冲模式,由电路图可知,由于/W
R2=/XFER=0,DAC寄存处于直通状态。

又由于ILE=1,故只要在选中该片(/CS=0)的地址时,写入(/WR=0)数字量,则该数字信号立即传送到输入寄存器,并直通至DAC寄存器,经过短暂的建立时间,即可以获得相应的模拟电压,一旦写入操作结束,/WR1和/CS立即变为高电平,则写入的数据被输入寄存器锁存,直到再次写入刷新。

3. 软件系统
软件的设计主要完成三方面的功能:
1.设置电压并且保存,主要是对EEROM的操作。

2.把设置的电压送到DA,主要是对DA的操作。

3.中断显示,把设置的电压显示到LED数码管上。

该数控电压源实现保存最近10电压功能,当打开电源的时候,它显示和输出的必须是上次使用电压大小,所以在EEROM中使用11个地址保存数据,第一个地址保存当前电压编号,大小为1~10。

第2个地址~第11个地址连续保存10个电压大小数据。

电压编号的大小分别对应到相应地址电压大小。

对软件流程做一下说明:当电源打开的时候,MCU进行复位,寄存器清零。

接着电源应该显示和输出上次关机前的电压大小,这时候MCU先读取EEPROM中保存的电压编号,根据电压编号读出对应电压,把该数据送到DA,在转换成BCD码送到显示部分。

这时候程序循环检测是否有按键信号,如果KEY1按下,电压编号指向下一个,保存该电压编号,读对应电压,把他送到DA并且显示。

如果KEY2按下,当前电压数据加1,相对应输出电压(POWER—OUT引脚)增加0.1V,保存设置电压数据。

如果KEY3按下,电压数据减1,输出电压
减少0.1V,保存设置电压数据。

4.电路原理图
整体原理图
主要芯片——89C51及接法
PCB板布线图
DA及运放的接法
图4.20.1
5. 数控电压源的原程序
org 0000h
ljmp start
org 0003h
ajmp int0
org 000bh
ajmp tm0
org 0013h
ajmp int1
start:clr 00h
mov a,#00h
mov 25h,a ;存放小数部分
mov 26h,a ; 存放整数部分
mov 24h,a
mov 27h,a
mov r5,a ;存放码制
mov tcon,#00010101b
mov ie,#10000111b
mov tmod,#00000001b
mov th0,#(65536-8000)
mov tl0,#(65536-8000)
main:mov a,27h
mov dptr,#tab3
movc a,@a+dptr
mov p0,a
ajmp main
tm0:mov th0,#(65536-8000)
mov tl0,#(65536-8000)
push acc
push psw
mov a,24h
mov b,#10h
div ab
mov 26h,a
mov 25h,b
cpl 00h
jnb 00h,zhengshu
mov p2,#11101111b ;数码管显示
mov a,25h
mov dptr,#tab1
movc a,@a+dptr
mov p1,a
ajmp bb
zhengshu:
mov p2,#11011111b
mov a,26h
mov dptr,#tab2
movc a,@a+dptr
mov p1,a
bb: pop acc
pop psw
reti ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;int1;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; int1:call delay
jb p3.3,endint1
push acc
push psw
jia: inc 27h
mov a,24h
add a,#01h
da a
mov 24h,a
cjne a,#51h,xiaodou;数据输出
mov 24h,#00h
mov 27h,#00h
xiaodou:
jnb p3.3,$
call delay
pop acc
pop psw
endint1: reti ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;int1 end;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; int0:jb p3.2,endint0
call delay
push acc
push psw
dec 27h
setb c
clr a
addc a,#99h
subb a,#01h
add a,24h
da a
mov 24h,a
cjne a,#99h,xiaodu0
mov 24h,#50h
mov 27h,#50
xiaodu0: jnb p3.2,$
call delay
pop acc
pop psw
endint0:reti ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;int0 end ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; delay:mov r6,#20
d1:mov r7,#249
djnz r7,$
djnz r6,d1
ret
tab1:db 77h 06h 0b3h 97h 0c6h 0d5h 0f5h 07h 0f7h 0d7h
tab2:db 7fh 0eh 0bbh 9fh 0ceh 0ddh 0fdh 0fh 0ffh 0dfh
tab3:db 00h 0a0h 50h 0f0h 28h 98h 78h 0c4h 014h 0b4h db 0cch 1ch 0bch 42h 0e2h 32h 8ah 6ah 3ah
db 06h 66h 0d6h 0eh 0aeh 5eh 0feh 21h 91h 71h
db 0c9h 99h 79h 0c5h 15h 0b5h 4dh 0edh 3dh 83h
db 63h 33h 8bh 6bh 0dbh 07h 0a7h 57h 0f7h 2fh 9fh 0ffh。

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