毕业设计-数控直流稳压电源设计

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数控直流稳压电源的设计_毕业设计

数控直流稳压电源的设计_毕业设计

延安大学西安创新学院本科毕业论文(设计)题目:数控直流稳压电源的设计专业:电子信息工程姓名:学号:指导教师:毕业时间:数控直流稳压电源的设计摘要:本设计针对对普通直流电源一般不可以调节或调节范围小的缺点设计出了一种可调节,宽调节范围的直流稳压电源。

该直流稳压电源系统以STC单片机公司的89C52RC单片机为核心,利用10位DA芯片TLC5615作为DA输出,由单片机由采样电阻对输出电压进行采样处理,采用C语言进行程序控制,输出0~9.9V,步进0.1V的精确稳压输出关键词:直流电流源;单片机;89C52RC;TLC5615High precision DC current source based on 51 MCUAbstract:For regular direct current voltage stabilizer accuracy is not high, and the adjusting range is small, we designed a direct voltage stabilizer with high precision and wide adjusting range. This system is based on the MCU of 89C52RC which product by STC. Using a chip TLC5615 which with 10 bit as DA output. By using the resister to process the output voltage. Use the C language to control the system. So that it can output 0~+9.9V, and stepping for 0.1V adjustment function.Key words: DC current;MCU;89C52RC;TLC5615目录1 引言 (1)2 设计原理 (1)3 单元电路的设计 (2)3.1DA的选择与论证 (2)3.2稳压输出方案选择与论证 (2)3.3显示模块的选择与论证 (3)3.4输入按键的选择与论证 (3)4 本系统核心器件简介 (3)4.1STC89C52单片机 (3)4.2TLC5615芯片 (4)4.3TLC431芯片 (5)4.4LM324芯片 (5)5 硬件电路设计 (6)5.1电源电路 (6)5.2DA输出电路 (6)5.3稳压输出电路 (7)5.4数码管显示电路 (7)5.5整体电路原理设计 (8)6 系统软件设计 (9)6.1主程序流程图 (9)6.2DA转换流程图 (9)7 系统调试与仿真 (10)7.1系统仿真 (10)7.2DA输出仿真: (11)7.3PCB制作 (12)7.4硬件调试 (14)7.5软件调试 (14)8 结束语 (15)参考文献 (17)致谢 (18)附录一程序清单 (19)1 引言当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。

数控直流稳压电源设计

数控直流稳压电源设计

数控直流稳压电源设计1.数控直流稳压电源的概述现代电子装置在供电要求方面有着越来越高的要求,而数控直流稳压电源则是目前广泛应用的一种供电装置。

数控直流稳压电源不仅具有直流稳定的输出特性,而且还能实现数字化控制,具有更加高效、精确的供电能力和性能。

数控直流稳压电源适用于各种电子装置的开发和生产领域,如通信技术、医疗器械、军事通讯和工业自动化等。

2.数控直流稳压电源的设计原理数控直流稳压电源主要由下列几个模块组成。

2.1输入端输入端是稳压电源的第一步,它接收外部电源的直流或交流信号,并且对输入电压进行过滤和波形整形,以确保后续的电路可以正常工作。

2.2稳压模块稳压模块负责稳定输出电压的值。

在闭环控制下,稳压模块保证输出电压稳定在标准值附近,即使在输入电压波动或负载变化的条件下,它也能确保输出电压的稳定性和可靠性。

2.3数控模块数控模块为整个电源提供了数字化控制的功能。

它包括一个集成电路、显示屏、输入设备和计算机接口等组成部分。

通过输入输出端口与计算机相连,可实时监测和控制电源的电压、电流、功率等参数。

2.4保护模块保护模块负责保护电源免受外界环境的影响。

它包括四种保护措施:过压保护、过温保护、过载保护和短路保护,并采用相应的防护电路来实现保护功能。

3.数控直流稳压电源的设计流程数控直流稳压电源的设计流程包括以下几个步骤:3.1确定电源的基本参数这包括电源输出电压、电流、功率、负载范围等参数。

设计人员需要根据电路应用需要,确定电源所需的输出电压和电流等参数。

3.2选取和确认元件在确定电源的基本参数后,设计人员应选择与之相适应的元件,包括电容器、电感器、稳压管、集成电路等,这是设计数控直流稳压电源的关键步骤之一。

设计人员需要综合考虑元件的品质、供货和维护等方面的因素,以便在成本和性能之间取得平衡。

3.3进行电路设计在确定元件后,设计人员需要根据设计参数和基本电路原理,设计稳压电源的具体电路方案,逐步完善和优化电路。

最新毕业设计:数控直流稳压电源设计

最新毕业设计:数控直流稳压电源设计

数控直流电流源设计摘要AVR 系列的单片机不仅具有良好的集成性能, 而且都具备在线编程接口, 其中的Mega 系列还具备JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、片内Flash、同步串行接口SPI; 多数AVR 单片机还内嵌了A/D 转换器、EEPROM、模拟比较器、PWM 定时计数器等多种功能; AVR 单片机的I/O 接口具有很强的驱动能力, 灌入电流可直接驱动继电器、LCD 等元件, 从而省去驱动电路, 节约系统成本。

关键词:直流稳压电源;AVR单片机;液晶显示。

一、前言数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。

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。

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,到90年代,己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。

从组成上,数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。

电源采用数字控制,具有以下明显优点:1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。

2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件线路。

3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的控制板,而只是对控制软件做一些调整即可。

二、系统功能系统电压调节范围为0~12V,最大输出电流1A,具有过载和短路保护功能。

输出电压可用1602LCD液晶显示。

键盘设有6个键,复位键,步进增减1V两个键,步进增减0.1V两个键以及确认键。

复位键用于启动参数设定状态(5V),步进增减键用于设定参数数值,确认键用于确认输出设定值[2,3].电源开机设定电压输出默认值为5V。

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计数控直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源装置,常用于电子设备的测试、实验和制造过程中。

下面是一个简易的数控直流稳压电源设计。

1.设计需求和规格在开始设计之前,我们需要明确电源的输出电压和电流需求。

假设设计目标为输出电压范围为0-30V,最大输出电流为5A。

2.选择电源变压器根据设计需求,我们需要选择一个合适的电源变压器。

变压器的选择应该满足以下条件:-输入电压范围为市电的电压范围;-输出电压是设计需求的两倍,即60V;-输出功率需大于最大输出功率,即300W。

3.整流电路设计使用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。

桥式整流电路由4个二极管组成,将交流输入电压的负半周和正半周均转换为正向电流。

4.滤波电路设计滤波电路用于减小输出电压中的纹波,并提供稳定的直流输出电压。

常见的滤波电路是使用电容滤波器。

根据设计需求,选择适当的电容来达到所需的输出纹波和稳定性。

5.稳压电路设计稳压电路用于控制输出电压在设定范围内稳定。

可以使用集成稳压器芯片,例如LM317,它可以根据外部电阻器和电容器的值来控制输出电压。

6.控制电路设计为了实现数控功能,可以使用微控制器或模拟电路来控制输出电压和电流。

通过合理设置电容、电阻和电位器等元器件,可以设计出合适的控制电路。

7.保护电路设计为了确保电源和负载的安全,应设计适当的保护电路。

常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。

可以使用电流检测器、过压保护器和温度传感器等元器件来实现这些保护功能。

8.PCB设计和制造根据上述电路设计,进行PCB布局和布线。

设计合适的PCB尺寸和布局,以容纳所有元器件,并确保电路的稳定性和可靠性。

完成设计后,可以选择将PCB文件发送给制造商进行制造。

9.组装和测试将制造好的PCB组装在电源箱中,接好输入电源线和输出连接线。

在保证安全的情况下,通电测试电源的稳定性、输出的准确性和保护电路的可靠性。

10.调试和优化根据实际测试结果,不断调试和优化电源的性能。

数控直流稳压电源的设计

数控直流稳压电源的设计

目录1. 课题背景 (3)1.1 指导思想 (3)1.2 方案论证 (3)1.3基本设计任务 (3)1.4电路特点 (4)2 电路设计 (4)2. 1 总体方框图 (4)2. 2 工作原理 (5)3 各主要电路及部件工作原理 (5)3.1 74LS192 (5)3.2 DC0832 (7)3.3 CC4008 (8)3.4 CC4115 (8)3.5直流稳压电源 (3)4 原理总图 (9)5 元器件清单 (10)6 调试过程 (10)6.1 通电前检查 (10)6.2 数电部分调试 (10)6.3 模电部分 (11)7 小结 (11)8 设计体会及今后的改进意见 (11)8.1 体会 (11)8.2 本方案特点及存在的问题和改进意见 (12)参考文献 (10)1.课题背景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.。

本次所设计的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比,具有操作方便,电压稳定度高的特点,其输出电压大小采用数字显示,主要用于要求电源精度比较高的设备,或科研实验电源使用,并且此设计,没有用到单片机,只用到了数字技术中的可逆计数器,D/A转换器,译码显示等电路,具有控制精度高,制作比较容易等优点。

1.1指导思想操作人员通过按键对系统发出电压调整指令,该指令与输出电路的状态信号号一起送入数控部分电路,经过处理后产生符合指令要求的输出电压信号,并经输出电路功率驱动后输出驱动电流。

当输出电路的输出电流超过极限值时,由过流保护电路产生的信号送入数控电路,关闭系统的电压输出,对系统的输出电路进行保护。

另外,数控部分还产生显示信息送入显示电路,将输出电压或其它信息报告给操作人员。

数控直流稳压电源设计说明

数控直流稳压电源设计说明

数控直流稳压电源设计[摘要]本设计以直流电压源为核心,STC89C52RC单片机为主控制器,单片机系统是数控电源的核心。

它通过软件的运行来控制整个仪器的工作,从而完成设定的功能。

通过数字键盘来设置直流电源的输出电压,输出电压围为0—9.9V,最大电流为300mA,并可由液晶屏LCD1602显示实际输出电压值。

本设计由单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DAC0832)输出模拟量,再经过运算放大器LM324隔离放大,最后输出各种设备所需要的电压。

实际测试结果表明,本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。

[关键字]直流稳压电源;单片机;数控;DAC08321.概述1.1课题背景电源技术特别是稳压电源技术在工程技术方面使用性很强,在各个行业里得到了广泛的应用。

直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。

目前使用的直流稳压电源大部分是线性电源,利用分立元件组成,体积大,效率低,可靠性差,操作使用不便,自我保护功能不完善,故障率高(长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏)但在直流稳压电源中,通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的[1]。

当在外在电压波动或负载电流变化的时侯也会使输出电压有所改变。

供给电子设备的电压源的不稳定,会使设备产生很多问题。

所以,设计出质量优良的直流稳压电源,才能满足各种电子线路的要求。

数控电源是从80年代才真正的发展起来的,系统的一些电力电子理论基础在那期间刚刚建立。

这些理论的研究为其后来电源的发展提供了一个较好的基础。

在以后的电力电子发展中,数控电源技术的发展得到了长足的进步。

不过其产品存在数控程度要求达不到、分辨率不够高、功率密度低、可靠性比较差等缺点。

因此稳压电源以后主要的主要发展方向,是针对上述缺点不断的进行改善。

单片机技术与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。

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,到90年代,己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]。

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计设计一台简易数控直流稳压电源可以分为以下几个步骤:1.确定电源的输出要求:确定电源的输出电压范围和电流范围。

根据实际需求,选择合适的电压和电流范围。

2.设计电源的整流电路:确定电源的输入电流和输入电压范围。

常用的整流电路包括桥式整流电路和中心点整流电路。

桥式整流电路更常见,效率较高。

3.设计电源的滤波电路:在电源的整流电路后加入滤波电容进行滤波,去除输出直流电压上的波动。

选取合适的滤波电容,使输出直流电压稳定。

4.设计电源的稳压调节电路:选择合适的稳压器件,根据需求设计稳压调节电路。

常见的稳压器件有三端稳压器和开关稳压器。

三端稳压器稳定性好,但效率较低;开关稳压器效率高,但稳定性较差。

5.设计电源的控制电路:根据需要设计数控电源的控制电路。

可以采用微处理器或者专用控制器来实现电源的数控功能,例如实现电源的开关机、电压和电流的调节、过压和过流保护等功能。

6.优化设计:根据实际需求对电源进行优化设计。

例如,可以增加短路保护、温度保护等功能。

7.制作测试:根据设计完成电源的制作和组装,进行测试。

测试包括输入输出电压电流的测试,以及控制电路的测试。

8.优化调整:根据测试结果对电源进行优化调整。

可以通过修改电路参数、更换稳压器件等方法进行优化调整。

9.最终调整:完成测试和优化调整后,进行最终调整,确保电源的稳定性和可靠性。

10.产品发布:在完成最终调整后,将电源进行产品化,进行包装和外观设计等工作,最终将产品发布市场。

需要注意的是,在设计数控直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面:-输出电压范围和电流范围要与实际需求相匹配。

-整流电路和滤波电路的设计要使输出直流电压稳定,并且波纹尽可能小。

-稳压调节电路的选择要根据需求和性能进行考虑。

-控制电路的设计要实现所需的数控功能。

-电源的安全性和可靠性是设计时需要考虑的重要因素。

-电源的尺寸和散热量要注意合理安排,确保电源可以正常工作并且不过热。

数控直流稳压电源的设计

数控直流稳压电源的设计

毕业论文题目名称:数显直流稳压电路设计姓名:吴迪学号:0936066班级:应电09-2指导教师:李华摘要数显直流稳压电路设计当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。

大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。

常用的稳压电源有交流和直流之分,当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。

不可否认电源已经广泛地应用于我们生活的方方面面,所以,学习并了解电源的制作原理和技术对于我们的生产和发展都具有积极的意义。

由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。

提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。

直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

本文主要设计并制作数字显示的直流稳压电源。

本电源作为一个微型启动器,具有可调整电压,调压范围是1.25V-20V,而且具备输出电压可以显示的功能。

本文介绍了直流稳压系统的总体的设计方案,它主要由变压器部分、整流滤波部分、稳压部分、电压数字显示部分和输出部分组成。

电源的稳压部分用三端集成稳压管LM317完成,数字显示部分用ICL7107芯片完成。

ICL7107是一种市场上应用非常广泛的集成芯片,内置程序,可以直接驱动LED数码管。

本设计的显示部分是采用ICL7107芯片制作LED显示的数字电压表,并联到输出端,完成电压显示的功能。

本电源具有设计简单灵活,成本低,效率高,调整精度高等优点,在市场上有很好的应用前景。

关键词:微型启动器整流滤波稳压数字显示绪论高科技设备的发展离不开电源技术的进步,高精度电源已广泛应用到于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域。

其中弱电的重要性是所有电源的基础,人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。

低压大电流的电源也是以后发展的方向。

而直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。

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毕业设计-数控直流稳压电源设计数控直流稳压电源设计【摘要】本设计以直流电压源为核心,STC89C52RC单片机为主控制器,单片机系统是数控电源的核心。

它通过软件的运行来控制整个仪器的工作,从而完成设定的功能。

通过数字键盘来设置直流电源的输出电压,输出电压范围为0—9.9V,最大电流为300mA,并可由液晶屏LCD1602显示实际输出电压值。

本设计由单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DAC0832)输出模拟量,再经过运算放大器LM324隔离放大,最后输出各种设备所需要的电压。

实际测试结果表明,本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。

【关键字】直流稳压电源;单片机;数控;DAC08321.概述1.1课题背景电源技术特别是稳压电源技术在工程技术方面使用性很强,在各个行业里得到了广泛的应用。

直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。

目前使用的直流稳压电源大部分是线性电源,利用分立元件组成,体积大,效率低,可靠性差,操作使用不便,自我保护功能不完善,故障率高(长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏)但在直流稳压电源中,通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的[1]。

当在外在电压波动或负载电流变化的时侯也会使输出电压有所改变。

供给电子设备的电压源的不稳定,会使设备产生很多问题。

所以,设计出质量优良的直流稳压电源,才能满足各种电子线路的要求。

数控电源是从80年代才真正的发展起来的,系统的一些电力电子理论基础在那期间刚刚建立。

这些理论的研究为其后来电源的发展提供了一个较好的基础。

在以后的电力电子发展中,数控电源技术的发展得到了长足的进步。

不过其产品存在数控程度要求达不到、分辨率不够高、功率密度低、可靠性比较差等缺点。

因此稳压电源以后主要的主要发展方向,是针对上述缺点不断的进行改善。

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。

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,到90年代,己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]。

1.2 本论文的主要设计思想目前,市场上各种直流电源的基本环节大致相同,都包括交流电源、交流变压器、整流电路、滤波稳压电路等[3]。

本设计将单片机控制系统应用于直流稳压电源的方法和原理,实现了稳压电源的数控调节。

从组成上,本设计硬件电路主要由单片机、变压器、整流电路、滤波电路、稳压输出电路、D/A转换电路、显示电路等组成。

利用D/ A转换器的高分辨率和单片机的自动检测技术设计数控电源更显示出其优越性。

数控电源既能方便输入,具有较高精度和稳定性,而且在0.0V到9.9V可以任意设定输出电压,所有功能由面板上的键盘控制单片机实现,给电路实验带来极大的方便,提高了工作效率。

1.3 数控直流稳压电源设计研究的意义基于单片机的数控直流稳压电源,与传统直流稳压电源相比,具有新颖性、独创性和先进性。

它不仅能作为常规的电子产品和科研实验电源用,而且可以通过软件编程的方法使稳压电源产生连续变化的输出电压,具有很高的性价比[4]。

电源采用数字控制,具有以下明显优点:1.采用先进的智能控制策略和控制方法,体现出电源模块的高程度智能化,更加完美性能。

2.系统升级方便,控制比较灵活,只需修改控制算法,而不必改动硬件线路。

3. 提高控制系统的可靠性,更容易实现标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用相同的控制板,而只需对软件控制部分做一些调整便可。

4.系统电压输出的一致性比较好,成本低廉,方便量产。

2.各模块方案的论证2.1 控制方案比较方案一:采用各类数字电路来组成键盘控制系统,进行信号处理,如选用CPLD等可编程逻辑器件。

本方案电路复杂,灵活性不高,效率低,不利于系统的扩展,对信号处理比较困难。

方案二:采用STC89C52单片机作为这个系统的控制单元,可以通过DAC0832的数据采样和LM324的电压调整可以改变系统输出电压的大小。

为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,可以将输出电压经过DAC0832进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及送LCD1602显示。

显示的电压值便是输出的电压大小。

此系统比较灵活,采用软件方法来解决数据的预置以及电压的大小控制,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现,能很好地满足题目的要求。

比较以上两种方案的优缺点,方案一采用中、小规模器件实现系统的数控部分,使用的芯片很多,造成控制电路内部接口信号繁琐,中间相互关联多,抗干扰能力差。

在方案二中采用单片机完成整个数控部分的功能,也便于系统功能的扩展[5]。

2.2稳压输出方案比较方案一:采用线性调压电源以改变其基准电压的方式使输出不仅增加/减少,这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出的影响。

方案二:使用运算放大器对电压的比较放大由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比,可以大大减小输出端的纹波电压。

在方案一中输出的电压很难跟踪电压的快速变化,而方案二中的输出电压波形与 DAC0832的输出波形相同,不仅可以输出直流电平,而且只要预先生成产生波形的量化数据,便可以输出多种波形,使系统产生的信号源有一定的驱动能力。

2.3显示部分比较方案一:使用数码管显示使用多位数码管显示,显示不灵活。

方案二:使用LCD1602液晶显示液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点。

本方案采用LCD1602,它具有两行显示,每行显示16个字符,采用单+5V供电,外围电路简单,价格便宜,具有很高的性价比。

而数码管虽然便宜,但显示单调。

占用过多的I/O。

2.4总体方案框图系统总体方案框图如图2-1所示。

图2-1 系统总体方案框图3.系统的硬件电路设计3.1主控制器模块本设计采用PDIP封装的STC89C52RC芯片为主控制器,如图3-1所示。

该芯片正常工作电压为5V,支持的最高时钟频率为80MHz,Flash程序存储器为8KB,RAM数据存储器为512B,内置看门狗电路,支持ISP/IAP[6]。

本单片机具有以下优点:1.超低功耗(1)掉电模式:典型功耗为0.5uA,可由外部中断唤醒,中断返回后,继续执行原程序。

(2)空闲模式:典型功耗为2mA。

(3)正常工作模式:典型功耗为4mA-7mA。

2.超强抗干扰(1)I/O口、电源、时钟、看门狗、复位电路都是经过特殊处理。

(2)宽电压,不怕电源抖动,工作电压范围为3.4 – 6V。

(3)高抗静电(高ESD保护),轻松过2000V。

(4)快速冲干扰。

图3-1 STC89C52RC芯片引脚图控制部分是系统整机协调工作和智能化管理的核心部分,采用STC89C52RC单片机实现控制功能是其关键,采用单片机不但方便监控,并且大大减少硬件设计。

电路图如图3-2。

图3-2 单片机控制部分3.2 D/A转换模块3.2.1 D/A转换芯片DAC0832介绍[7]DAC0832引脚图如图3-3所示。

图3-3 D/A转换DAC0832引脚CS: 片选信号, 低电平有效。

ILE: 输入锁存允许信号, 高电平有效。

WR1: 写信号1(低电平有效)。

WR2: 写信号2(低电平有效),输入锁存器将8位数据传输到DAC寄存器IOUT1:模拟电流输出端1。

当输入数字为:全”1”时, 输出电流最大,约为255VREF/256REB全”0”时, 输出电流为0。

IOUT2:模拟电流输出端2,IOUT1 + I OUT2 = 常数RFB:反馈电阻引出端, 此端可接运算放大器输出端VREF:参考电压, -10V~+10VVcc:芯片电源电压,+5V~+15VAGND:模拟信号地DGND:数字信号地DI7~ DI0:数字量输入信号,其中: DI0为最低位,DI7为最高位[7]3.2.2 D/A转换控制部分系统设置D/A转换接口,采用8位模数转换器DAC0832。

其电路如图3-4所示。

D/A转换部分的输出电压作为稳压输出电路的参考电压。

稳压输出电路的输出与参考电压成比例。

8位的D/A数据口分别与单片机的P0口相连,DAC0832的片选信号和写信号分别由单片机的P32脚和P36脚控制,8位字长的D/A 转换器具有256种状态。

其时序图如图3-5所示。

图3-4 D/A转换控制部分原理图图3-5 DAC0832数模转换时序图Clk为时钟端,Data为输入数据,LOAD为输入控制信号。

每路电压输出值的计算:REF为参考电压,data为输入8位的比特数据;本设计用的REF 为-5v。

3.3 稳压输出模块3.3.1稳压控制芯片LM324LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装。

它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立[8]。

每一组运算放大器可用图3-6所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。

两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

LM324的引脚排列见图3-7所示。

图3-6 LM324同向输入与反向输入图 3-7LM324引脚图由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。

3.3.2 稳压输出原理与电路此部分将经过D/A转换后的初始电压转换成设备所需要的特定电压。

从DAC0832的IOUT2引脚输出电压作为稳压输出电路的参考电压。

稳压电路输出的电压大小与DAC0832的IOUT2输出参考电压成比例。

稳压输出电路采用的是串联式反馈稳压电路(如图3-8),在电路中,U5A—LM324为比较放大器,U5B—LM324为运算放大器,D/A转换电路的输出电压OUT2接到 U5A —LM324的同向端(LM324的第2脚),U5A—LM324运放的输出端(LM324的第5脚)输出的电压一边送到运放U6A —LM324的同向端(LM324的第1脚),一边反馈回DAC0832的RFE1基准电压。

变位器R5作为U6A —LM324反馈电路中的反馈电阻。

经运放比较放大后,在经过U6A-LM324的电压放大与调整,使得输出的电压与LCD1602显示的电压保持一致[9]。

图3-8 串联式反馈稳压电路3.3.3 稳压输出模块仿真图通常,直流稳压电源是用可变电阻来实现输出电压的调节,那么要在直流稳压电源的基础上实现数字控制的话,实际上我们只要用数字控制部分来代替可变电阻,就能实现数控直流稳压电源这一课题。

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