基于单片机的直流稳压电源的设计设计
基于单片机的智能稳压电源设计

基于单片机的智能稳压电源设计摘要本智能稳压电源利用16位单片机SPCE061A为控制核心,可预置输出电压值并显示在液晶显示模块(LCD)上,通过其内置的A/D输出对PWM进行调制,再控制大功率开关管导通,再经过滤波输出。
同时通过采样电路将实际输出值反馈到单片机中构成闭环系统,进行比较、调整,提高了电源的输出精度。
输出电压范围为0.01v~10v,而且可以步进调整输出的电压值。
关键词:智能;单片机;PWM调制;稳压电源Design of Smart Power Supply Based on SCMWu Renjie(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou University, Jishou,Hunan 416000)AbstractThe 16 Bit SCM SPCE061A was used as the control unit in this design, the output voltage value can be protested form the keyboard and displayed it on the LCD module .At the same time, its built-in A / D converter moderate the output as pulse width moderation(pwm), and switch on the output, after that output through a filter . At the same time the circuit would sample the actual output value and feedback the output to the SCM’s input system, after comparing and adjusting to improve the output accuracy. Output voltage range from 0.01 v to 10v, it can also stepping adjust the output voltage value.Key words:intelligent;SCM;PWM modulation;power supply目录第一章引言 (1)第二章方案论证与设计 (2)2.1 系统整体方案论证 (2)2.2数据采集和处理器选择 (2)2.3 电源供电电路 (2)2.4 显示电路模块 (2)第三章系统总体设计方案及设计框图 (3)第四章系统模块电路分析 (4)4.1 SPCE061A[1]单片机最小系统概述 (4)4.1.1 ADC 的控制 (5)4.1.2 DAC 的控制 (6)4.1.3 IO 端口结构 (7)4.1.4 单片机端口资源的分配 (8)4.2 电压控制电路 (8)4.2.1 ADC、DAC电压调整电路 (9)4.2.2 脉宽调节电路的工作原理 (10)4.2.3 脉宽调制电路参数的选择 (12)4.2.4 开关管输出的电路参数的选择 (13)4.2.5 平滑电容电阻的参数选取 (13)4.3 键盘设计 (14)4.4 液晶显示 (14)4.5 正负电源供电电路 (18)第五章软件流程图 (19)5.1 主程序 (19)5.2 键盘程序 (19)5.3 闭环调整子程序 (20)第六章系统测试和误差分析 (22)6.1 系统功能测试 (22)6.2 系统误差分析 (22)参考文献 (23)附录 (24)结束语 (30)基于单片机的智能稳压电源设计引言第一章引言直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。
基于单片机的数控直流稳压电源

文章编号:167222965(2008)022*******基于单片机的数控直流稳压电源高 松(唐山工业职业技术学院,河北唐山 063020) 摘 要:提出了运用单片机来实现智能控制和利用L M317和电阻串联网络构成数控直流稳压电源的一种方案。
关键词:单片机;数控;直流电源中图分类号:TM33 文献标识码:ADC Pow er Supply of Numeric Control by Single Chip MicroprocessorGao Song(Tangshan Industrial Vocation 2Technical College ,Tangshan 063020)Abstract :This paper refers to an intelligent cont rol by single chip microprocessor ,and wit h L M317and resistance in series mesh to form t he DC power supply of numerical cont rol.K ey Words :single chip microp rocessor ;numerical co nt roller ;DC power supply 现代社会越来越注重仪器的数字化和智能化,传统的直流电源中电压的调节方式既麻烦又对电路的性能造成影响,因此在许多数控直流稳压电源的实现方案中都使用了模数或数模转换芯片,这无疑增加了设备的成本和复杂性。
本设计通过单片机来实现电压输出的智能控制,使整个电路的性能得到很大提高,而且操作方便。
系统结构见图1。
图1 数控电压源方框图本设计以单片机为核心,一边监测键盘一边显示当前输出电压值,并向模拟开关输出当前设定值。
当键盘中控制输出电压的增减键被按下时,单片机就会对设定值进行相应的增减操作,并将修改之后的设定值送给模拟开关,更新输出电压为当前设定值。
基于单片机的数字可调稳压电源

摘要毕业设计论文基于单片机的数字可调稳压电源的设计系别:专业(班级):作者(学号):指导教师:完成日期:蚌埠学院教务处制基于单片机的数字可调稳压电源的设计摘要:基于单片机的数字可调直流稳压电源由于原理简单、便于操作、稳定性好、精度高、成本低、易于实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。
其性能比传统的可调直流稳压电源好,非常适合一般教学和科研使用。
本文通过对一个基于单片机的数控直流稳压电源的设计,将单片机数字控制技术、有机地融入直流稳压电源的设计中,设计出一款数字化通用直流稳压电源,详细介绍了AT89C52单片机应用中的键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定时器中断原理,从而了解单片机相关指令在各方面的应用,同时还介绍了数模转换芯片DAC0832的工作原理。
系统由模拟电源、控制电路、数模转换电路、放大电路、显示电路等部分构成,输出0-12V电压范围,步进值为0.1V的直流电源。
电源的数字化控制是人们追求的目标之一,人们对它的要求也越来越高,数控直流稳压电源能给人们带来很大的方便,为我们工作、科研、生活提供更好、更方便的服务。
本题采用单片机和其他元件及外围电路,开发一个数字可调式稳压电源,能够设定输出电压值、电压输出显示等功能。
关键词:单片机、直流、稳压、数模转换Based on single-chip digital adjustableregulated power supply designAbstract: Microcontroller-based digital adjustable DC power supply as simple in principle, easy operation, good stability, high accuracy, low cost, easy to implement, andmany other advantages of being more widely appreciated. Performance than thetraditional adjustable DC power supply is good, very suitable for general teachingand research use.In this paper, a microcontroller-based digital controlled power supply design, the single chip digital control technology, organic integration into the DC powersupply design, digital design of a universal DC power supply, details of theAT89C52 microcontroller applications The keyboard scanning principle, thedigital dynamic display principle, the timer interrupt principle, to understandinstruction in all aspects of SCM-related applications, but also introduces theDAC0832 digital-analog converter chip works. System consists of analog powersupply, control circuits, digital to analog conversion circuit, amplifier circuit,display circuit and other parts, output 0-12V voltage range, step value of 0.1V DCpower supply.Digital control of power is one of the goals people pursue, people demand more and more of it, NC DC power supply can give them great convenience forour work, scientific research and to provide better and more convenient service.The problem with single chip and other components and peripheral circuits, thedevelopment of a number of adjustable power supply, can set the output voltage,the voltage output display.Keyword s: microcontroller; DC; regulators; digital to analog conversion目录第一章绪论 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2国内外发展状况 (2)1.3论文构成及研究内容 (3)第二章数字式可调稳压电源原理介绍 (4)2.1方案选择及总体原理介绍 (4)2.2单片机AT89C52原理及其介绍 (5)2.3矩阵键盘扫描原理介绍 (6)2.4 LCD-1602显示原理介绍 (7)2.5数模转换电路原理介绍 (9)第三章数字式稳压电源硬件电路设计 (12)3.1稳压电源数字部分设计 (12)3.1.1单片机主体电路设计 (12)3.1.2键盘部分电路设计 (13)3.1.3 DAC0832数模转换部分电路设计 (13)电路图如下 (14)3.2电压输出单元电路 (15)第四章数字式可调稳压电源软件程序设计语言 (16)4.1 系统软件流程图 (16)4.2 系统程序介绍 (17)4.2.1 初始化硬件程序 (17)4.3 主程序程序语言 (18)结论 (25)谢词...............................................................26参考文献 (26)附录一数字部分电路总图 (27)第一章绪论1.1研究目的及意义在当代科技与经济高速发展的过程中,电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业.电力电子技术是电能的最佳应用技术之一.当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
基于单片机的数控直流稳压电源设计

第26卷 第1期《新疆师范大学学报》(自然科学版)Vol.26,No.1 2007年3月Journal of Xinjiang Normal University Mar.2007(Natural Sciences Edition)基于单片机的数控直流稳压电源设计刘楚湘1, 杜 勇1, 尤双枫2(1.新疆师范大学数理信息学院,新疆乌鲁木齐830054;2.新疆军区自动化工作站,新疆乌鲁木齐830042)3摘要:将单片机数字控制技术,有机地融入直流稳压电源的设计中,设计出一款数字化通用直流稳压电源。
该电源具有数码显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。
通过软件编程,易于实现功能的扩展。
关键词:直流稳压电源;单片机;数字闭环控制中图分类号: TN71019 文献标识码: A 文章编号: 1008296592(2007)20120050203直流稳压电源是电子技术领域不可缺少的设备。
常见的直流稳压电源,大都采用串联反馈式稳压原理,通过调整输出端取样电阻支路中的电位器来调整输出电压。
由于电位器阻值变化的非线性和调整范围窄,使普通直流稳压电源难以实现输出电压的精确调整。
目前,直流稳压电源已朝着多功能和数字化的方向发展,本文以单片机为核心,结合数字反馈控制技术,设计出一种输出电压在0~12V之间并以0.5V为步进值进行电压精确调整的数控直流稳压电源电路。
该电路具有电压调整简便,读数直观,电压输出稳定,便于智能化管理的特点,有效地克服了传统电源的不足。
1 系统功能系统电压调节范围为0~12V,最大输出电流2A,具有过载和短路保护功能。
数字显示有4位,其中1位功能显示,另3位显示输出电压以及电路参数设定值。
键盘设有4个键,功能选择键,步进增减键以及确认键。
功能选择键用于启动参数设定状态,步进增减键用于设定参数数值,确认键用于输入设定值电源开机设定值为前次使用值。
此时按键,则电压显示值出现闪烁现象,表示进入参数设定状态。
基于单片机的数控直流稳压电源设计

基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展,电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。
在各种电源类型中,直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点,被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。
传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计,但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。
本设计采用单片机作为控制核心,通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。
相比于传统的模拟电路设计,基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点:单片机具有强大的计算和处理能力,能够实现复杂的控制算法,从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能,具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计,降低成本,提高系统的可靠性。
本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。
我们将介绍电源的设计原理和基本组成,包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现,包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现,包括主程序、控制算法、显示程序等。
1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展,电力电子技术广泛应用于各个行业和领域,直流稳压电源作为其中的关键组成部分,其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。
传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现,其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低,难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。
开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。
数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术,实现了对电源输出电压和电流的精确控制。
它可以根据实际需求,通过编程灵活调整输出电压和电流的大小,提高了电源的适应性和灵活性。
同时,数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能,有效提高了电源的安全性和可靠性。
基于dsPIC30F3011单片机的双路直流稳压电源设计

波 , 样对 缓慢 变化 信号 和快速 变 换信 号都 能起 到 这
很 好 的滤波 效果 .
3 2 控制模 式设 计 .
本 系统采用时间最优调节 和 PD调节 , I 时间最优
调节 的 目的是加快调节的效果 , 使输 出电压尽 快达到 设 定值 ; I PD调节 的 目的是提 高输 出电压 的精度 和稳
图 1 系 统 整 体 设 计 图
收稿 日期 : 0 2— 5—1 21 0 0
作者 简介 : 赵小霞 (9 4一) 女 , 17 , 河南济源人 , 硕士 , 师.研究方 向 :电气 自动 化 讲
・
3 2・
洛 阳师范学 院学报 2 1 0 2年第 1 1期
2 控 制 系统 硬 件 设 计
内设的 A D转换器, / 温度传感器采用 A 21 . I 2 5 输入按 Y 0 键 6 : 路输出调整与显示 、 路输出调整与显示 、 个 1 2 电 压上升、 电压下降、 电流上升、 电流下降. 显示屏采用
l D显示 , E 显示 内容为当前输 出电压值 、 电流值 以及故
障时的故障代码, 控制系统整体设计如图 1 所示 .
赵 小 霞
( 源 职 业 技 术 学 院 电 气 工 程 系 ,河 南 济 源 4 9 0 ) 济 50 0
摘
要 : 统使 用的双路直流稳压 电源大 多是线性 电源,缺乏 自我保护 的功能、故障 率较 高,且维修 工作量很 传
大.本 文介 绍 了一种基于单 片机 的双路 直流稳 压 电源的设计 方法 , 该设计主电路采 用二极管 完成 A / C变换 . CD
定度 .时间最优调节的思路是 只要采样值低于给定值 ,
控制信号 的增量为最大值 , 到误 差信号等 于或小于 直
基于单片机的数控直流稳压电源设计

I . 2 系 统 电 源 和 基 准 源设 计 。通 过 工 频 变 压 器 将 2 2 0 V的 交 流 电 上位机软件是用 D lp e h i 7进行开发 的。上位机 与下 位机的通 转变为 1 5 V的交流 电 , 然 后通过 全桥整流 和低通滤波 电路 : 将交 信是通过在 D e l p h i 中调用 MS C o m m控件完成的。 MS C o mm作 为一
机最小系统 、 电源 电路 、 键盘 电路 、 D / A转换电路 、 基准源电路 、 R S 一 号转化 为电压信号 , 再将该信号 送至 电压 比较器 ( L M 3 3 9 ) 跟 比较 2 3 2串口通信电路 、 稳压输出电路 、 L E D数码管显示电路等组成 。 器 的参考 电压相 比较 , 当过流时 , 比较器输 出高电平 , 从 而关断单 系统 的基 本工作原 理是 : 利用单 片机程 控输 出数字 量 , 将 该 片机 的数字量输出 , 实现 了过流保护。 数 字 量通 过 D / A转换 芯片 ( D A C 0 8 3 2 )转 换 为模 拟 量 ,由于 2 系统 软 件 设 计 D A C 0 8 3 2 是 电流输 出型的 , 所 以需要通 过运放将其转换为 电压信 该系统 的程序 由 c语言编写 ,用 K e i l u V i s i o n 4进行 编译 , 然 号, 然后将该 电压进 行适度地 放大 , 再通过一 级运放 实现 电压跟 后生成. h e x文件 , 最后通过 串口下载到单片机中。 软件 系统 由主 函 随, 以实 现阻抗匹配 , 提 高带 载能力 , 最后将 电压跟 随器 的输出端 数模块 、 D / A转换模 块 、 键盘检测模块 、 蜂鸣器报警模块 、 红外解码
基于单片机的可调直流稳压电源设计

`基于单片机的直流稳压电源设计姓名:学号:基于单片机的直流稳压电源设计摘要介绍了一种基于单片机的直流稳压电源设计方案,该系统由初步整流稳压部分、单片机控制部分、DAC、稳压部分和显示部分组成。
该稳压电源可步进调节、实时显示,弥补了传统稳压电源的不足,其核心技术是通过单片机控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。
利用单片机控制数模转换芯片DAC00832输出电压作为稳压电路的参考电压;稳压电路采用的是串联型稳压电路,单片机控制的DAC0832的输出电压具有高稳定性,参考电压稳定进而能够很好地保证输出端电压的稳定性;单片机通过键控改变DAC0832的输出电压,作为参考电压发生改变,稳压电路调整管的压降也会相应地发生变化,从而改变输出电压;另外,电路还设计了数码管显示电路,以增加稳压电源使用的直观性,配合键控电路使电源使用起来非常方便直观。
关键词单片机,稳压电源,连续步进可调,DACAbstract Describes a DC voltage-stabilized power supply design scheme based on single-chip, preliminary rectifier voltage parts, the system by single-chip computer control part, DAC, voltage regulators and display components. The regulator can be adjusted stepped, real-time display, make up for the lack of traditional power supply, the core technology is controlled by single-chip digital-analog conversion to change the output of the voltage regulator module. Using single tablets machine control number die conversion chip DAC0832 output voltage as regulator circuit of reference voltage; regulator circuit used of is series type regulator circuit, single tablets machine control of DAC0832 of output voltage has high stability, reference voltage stability turn to is good to guarantee output end voltage of stability; single tablets machine by key control change DAC0832 of output voltage, as reference voltage occurs change, regulator circuit adjustment tube of pressure drop also will corresponding to occurs changes, to change output voltage; and circuit design of digital display circuits, to increase the voltage stabilizing power of intuitive, with the keyed circuit power is very easy and intuitive to use.Key word MCU, Regulated Power Supply, Stepping and adjustable row, DAC目录1 前言 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2直流稳压电源的发展方向 (2)1.3国内外发展状况 (3)1.4 系统研究方向及研究方法 (4)1.5构成及研究内容 (5)1 前言本章将简要介绍系统设计的目的及意义,直流稳压电源的发展方向,国内外电源技术的发展状况,系统设计的研究方向及研究方法,论文构成及系统的研究内容等。
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基于单片机的直流稳压电源的设计设计毕业设计论文基于单片机的直流稳压电源的设计摘要直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。
传统的直流稳压电源几乎都是用旋纽开关调节电压,调节精度不高、难控制、体积大、结构复杂,而且经常跳变,使用麻烦。
将单片机数字控制技术融入直流稳压电源的设计中,设计出的数字化直流稳压电源具有数码显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。
而且通过软件编程,易于实现功能的扩展。
数控电源目前的发展,主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性;更好的环保性能;智能化与高可靠性;更广泛的应用方向发展。
本设计利用AT89S51作为主控芯片,控制数模转换模块DAC0832的输出电压,通过运算放大器OPA552放大输出。
设置四个按键,来实现电压的增减,并带有数码显示模块。
可以达到每步0.1V的精度,输出电压范围0~15V,电流可以达到200mA。
关键词:数控电源;AT89S51;DAC0832;OPA552AbstractDirect current voltage-stabilized power supply is one of the commonly used equipment in electronic technology. It’s widely used in teaching, researching and other fields.Most of the traditional direct current voltage-stabilized power supply use the knob switch to adjust the voltage.It has the trouble of low-precision and difficult to control. The structure is complex and the volume is large.The numerical control technique of single chip microcomputer is adopted in the design of direct current voltage-stabilized power supply for a digitalized.Having numeral display,the direct current power can adjust voltage programmably and differentiate voltage precisely.Moreover,it’s easy to have its function enlarged through the programmer.Numerical control direct current voltage-stabilized power supply mainly toward to high-precision,high-resolution,better dynamic characteristics,better environmental performance,intelligent,high reliability and wider application direction.In this design,using the AT89S51 as main module to control the output voltage of DAC0832. The voltage is magnified by amplifier OPA552. In this system, the step of voltage is control by four keys, and the display module is also designed.The step precision is 0.1V,the output voltage is range from 0V to 15V and the current is up to 200mA.Key words: Numerical control power;AT89S51;DAC0832;OPA552目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 数控电源的发展 (1)第2章方案设计 (3)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1 主要电路的设计 (4)3.2 具体电路介绍 (4)3.2.1 主控单元电路 (4)3.2.2 信号处理电路 (8)3.2.3 电压放大电路 (12)3.2.4 按键电路 (14)3.2.5 显示电路 (15)第4章系统软件设计 (18)4.1 程序运行原理 (18)4.2 程序流程 (19)4.2.1 延时子程序流程 (19)4.2.2 拆分送显存子程序流程 (19)4.2.3 显示子程序流程 (20)4.2.4 主程序流程 (21)第5章设计仿真及调试 (22)5.1 WA VE6000集成调试软件简介 (22)5.2 程序调试的步骤 (23)第6章电路调试及实验分析 (25)6.1 实验仪器 (25)6.2 电路焊接和调试 (25)6.3 实际电压与显示电压对比分析 (25)6.4 系统误差分析 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1 电路原理图 (29)附录2 程序清单 (30)附录3 实物图 (35)致谢 (36)第1章绪论1.1 课题的背景和意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准,才能够进入市场。
数控电源是从80年代才真正的发展起来,期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件[1]。
到90年代,随着新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,己经出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源[2]。
从组成上,数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。
目前在电力电子器件方面,传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小。
因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨损,而且经常跳变,使用麻烦。
而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。
数控技术方面的发展是以51系列单片机为主控单元电路的发展和软开关技术等电子技术的完善为主要标志。
数字化则应属于控制方面的重要发展方向,随着信息技术的突飞猛进,将对数控电源技术的发展起到巨大推进作用。
数控电源目前的发展,主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性;更好的环保性能;智能化与高可靠性;更广泛的应用等方向发展[3]。
1.2 数控电源的发展20世纪80年代,出现了一种开关式稳压电源,这种电源是采用功率半导体器件作为开关,通过控制开关的占空比调整输出电压。
开关型稳压电路中的调整管工作在开关状态,因而功耗小,电路效率高。
开关电源的种类很多,按调整管与负载的连接方式可分为串联和并联型,串连开关稳压电路是降压型电路,并联开关型稳压电路是升压型电路。
按稳压的控制方式可分为脉冲宽度调制型(PWM)、脉冲频率调制型(PFM)和混合调制型。
这其中尤以PWM最为盛行,这种电源在稳压方面功能非常优越,但在电压输出精度方面仍存在缺陷,旋钮式电源远不能满足工业需求,数控技术的发展给电源的发展注入新的活力,数控逐渐成为一种趋势[4]。
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,一切向数字化,智能化方向发展。
近年来出现了不少的数控电源产品,例如数控三步仿金电镀电源,具有自动稳压功能和软启动功能,时间在0~30秒内可调;具有稳压限流功能,稳压状态下输出电流超过正常电流10%,电源会自动进入限流状态;具有高可靠的过流,短路保护功能,输出电流超过额定值的50%时,电源自动封锁输出,同时发出声和光报警[5]。
随着数控技术以及可编程器件的发展,出现了一种可编程直流数控电源,其中最典型的就是3645A型数控电源,它是一种输出电压范围在0~36V,负载工作电流可以达到3A的直流稳压电源,电压及电流均可任意调节。
其主要功能有:电压设定、电流上限设定、电源输出电压上限设定、通讯设定、键盘锁定功能、功率上限设定、保存选项设定等功能,电压、电流、功率均以LCD显示,画面清晰、直观,操作方便。
数控程度已很高,但成本太贵,不利于大批生产[6]。
第2章方案设计方案设计原理框图如图2-1所示。
图2-1 方案设计原理框图本方案是采用AT89S51芯片作为主控单元。
AT89S51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的Flash程序存储器和128 bytes的随机存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,内置功能强大的AT89S51为本设计提供了高性价比的解决方案。
设置四个按键来实现电压的+0.1V、-0.1V、+1V、-1V。
该系统使用3个数码管,采用动态扫描驱动方式,通过软件编程的方法,可以显示三位数,一个小数位,比如可以显示10.5V。
从整个原理框图来看,该方案思路非常清晰,就是通过单片机控制DA的输出电压,通过运算放大器放大输出,而电压大小在三位数码管上显示。
采用软件方法来解决电压的步进控制和电压的显示,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现。