数控电压源的设计毕业设计

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数控直流电压源(设计报告)

数控直流电压源(设计报告)

1 系统设计1.1 总体设计方案1.2.1 设计分析从题目来看,要求设计并制作一个数控直流电压源。

输入交流200~240V,50Hz,输出电压范围:0.01V~+11.99V;可设置并显示输出电压给定值。

1.2.2 设计思路题目要求设计一个数控直流电压源,在设计时采用ATmega16单片机作为控制核心,通过运算放大器LF356放大单片机输入的PWM信号电压,然后利用三极管TIP122和TIP127互补对管推挽放大信号电流,利用运算放大器负反馈调节电压增益,通过AD采样与单片机组成闭环控制系统,从而实现对输出电压的有效控制。

控制部分由键盘输入需要的电压设定值,按下确认按键后,通过闭环控制将预置值与AD采样的值相比较,寻找与预置的电压相匹配的值,最后在LCD12864液晶上显示。

1.2.3 方案论证(1) 控制系统的方案论证与选择基于系统闭环控制的调节精度可控,且稳定性较高,设计时对输出电压的实时采样,通过单片机对系统进行闭环控制,利用相对误差来调节PWM的占空比,使采样的输出电压接近于输入需要的电压设定值。

设计的总体方框图如图1.2.2所示。

该方案采用资源丰富的主流AVR单片机ATmega16,此单片机带有8通道单端或差分输入的10位AD转换器,简化了外围电路的设计,节约了资源,该单片机运行速度快,性价比高,能够很好的满足设计的各项要求。

另外,为了保障系统的稳定性, 本数控恒压源系统电路中还加入了过流保护电路,实时保障系统的安全性能。

图1.2.1 数控恒压源的原理方框图2 硬件电路的设计2.1 总体方案电路的设计系统主要由供电电源、运算放大电路、单片机小系统、互补推挽放大电路、AD 采样和滤波电路、过流保护电路组成,其系统方案总图如图2.1.1所示。

单片机小系统核心芯片采用ATmega16作为主控芯片,由各个模块组成的闭环控制系统来调节预置电压与输出电压的差值,使输出电压尽可能的接近于预置电压,从而实现高精度的有效控制。

毕业设计论文(基于51单片机数控直流电源的设计)

毕业设计论文(基于51单片机数控直流电源的设计)

本文主要论述了一种基于51单片机为核心控制器的数控直流电源的设计原理和实现方法。

该电源具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和电流信号可同时显示功能。

文章介绍了系统的总体设计方案,其主要由微控制器模块、稳压控制模块、电压/电流采样模块、显示模块、键盘模块、电源模块五部分构成。

该系统原理是以STC89C52单片机为控制单元,以数模转换芯片DAC0832输出参考电压控制电压转换模块LM317输出电压大小,同时输出稳压、恒流采用模数转换芯片ADC0832对采样的电压、电流转换为数字信号,再通过单片机实现闭环控制。

文章最后对数控直流电源的主要性能参数进行了测定和总结,并对其发展前景进行了展望。

单片机(MCU);数模转换器(DAC);模数转换器(ADC);闭环控制惠州学院毕业论文Based on the 51 microcontrollernumerical DCpower supply designAuthor:Liu Xuezhi Major:Electronic information technologyTeacher:Huang Lin Title:Associate ProfessorAbstractThe method of this paper based on the 51 microcontroller core of the numericalcontroller DC power supply design theory and realization. The power supply has some functions such as presetting voltage, stepping adjustment, displaying the output voltagesignals and current signals at the same time. This paper introduces a general designing plan ofthe system, which is mainly consisted of micro-controller module, DC Regulatorsmodule,voltage/current sampling module, display module, keyboard module, power supply module.The system is based on the principle of single-chip microcomputer to control the unit STC89C52 to DAC0832 digital-to-analog converter chip reference voltage to control theoutput voltage LM317 output voltage conversion module size, while the output voltage regulator, current use of analog-to-digital converter ADC0832 chip sampling of voltage andcurrent converted to digital signals, and then through the single-chip closed-loop control toachieve. Article on the main DC power supply CNC performance parameters were measured and summarized, and their development prospects.Keywords microcontroller (MCU) ,the Digital to Analog (DAC),the Analog toDigital (ADC),the closed-loop control基于51单片机数控直流电源的设计1.前言………………………………………………………………………………11.1研究背景及意义…………………………………………………………………11.2国内外研究现状…………………………………………………………………11.3课题的主要内容…………………………………………………………………21.4论文的总体结构…………………………………………………………………32.方案论证与设计基础知识…………………………………………………………32.1方案设计与论证…………………………………………………………………32.2主控单片机(MCU) (5)2.3液晶显示屏(1602)……………………………………………………………62.4三端可调稳压器…………………………………………………………………82.5运算放大器OP07 (9)2.6数模转换芯片 (10)2.7模数转换芯片 (11)3.系统电路原理及硬件实现 (12)3.1系统总体框图 (12)3.2系统模块电路设计……………………………………………………………133.2.1单片机控制模块………………………………………………………………13惠州学院毕业论文3.2.2稳压控制模块…………………………………………………………………143.2.3电压与电流采样模块…………………………………………………………153.2.4显示模块………………………………………………………………………183.2.5电源模块………………………………………………………………………193.2.6键盘模块………………………………………………………………………203.3系统整体原理图………………………………………………………………204.系统的软件设计…………………………………………………………………214.1软件设计思路…………………………………………………………………214.2系统软件流程…………………………………………………………………214.2.1主程序模块……………………………………………………………………214.2.2闭环比较程序模块…………………………………………………………235.系统测试与误差分析……………………………………………………………245.1系统测试………………………………………………………………………245.1.1软件测试……………………………………………………………………245.1.2硬件测试……………………………………………………………………245.1.3系统整体测试…………………………………………………………………255.2误差分析………………………………………………………………………266.设计总结和展望…………………………………………………………………27致谢…………………………………………………………………………………29参考文献……………………………………………………………………………30附录1系统整体原理图………………………………………………………………31附录2系统源程序……………………………………………………………………32基于51单片机数控直流电源的设计1.1.1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。

毕业设计(论文)-基于单片机的数控稳压电源设计

毕业设计(论文)-基于单片机的数控稳压电源设计

哈尔滨学院本科毕业论文(设计)题目:基于单片机的数控电源设计院(系):理工学院专业:电子信息工程年级:2006级姓名:学号:指导教师:职称:2010年6月19 日目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第一章系统要求与方案选择 (4)1.1概述 (4)1.2系统要求 (5)1.3方案选择 (5)1.2.1开关稳压电源 (5)1.2.2线性稳压电源 (6)1.4最终方案 (6)第二章系统的硬件设计 (7)2.1系统的总体框图与基本原理 (7)2.1.1系统的主要性能指标 (7)2.1.2原理框图 (7)2.1.3系统整体设计 (7)2.1.4系统工作原理 (8)2.2供电电路 (8)2.2.1供电电路供电原理 (8)2.2.2供电电路图 (10)2.3人机界面电路设计 (11)2.3.1 AT89S51简介 (11)2.4.1 D/A转换器的选择 (15)2.4.2 D/A转换电路原理与应用 (15)2.5A/D转换电路及其与单片机接口 (16)2.5.1 A/D转换器的选择 (16)2.5.2 A/D转换电路应用 (17)2.5.3 A/D转换电路及其与单片机接口电路图 (17)2.6反馈稳压及保护电路 (17)2.6.1串联反馈式稳压电路工作原理 (18)2.6.2保护电路工作原理 (18)2.6.3串联反馈式稳压电路及保护电路 (18)第三章系统的软件设计 (20)3.1系统软件流程 (20)3.1.1系统流程图 (20)3.2软件设计 (21)3.2.1键盘的软件设计 (21)3.2.2显示的软件设计 (22)3.2.3 D/A的软件设计 (22)3.2.4 A/D的软件设计 (23)第四章系统测试 (24)4.1系统测试 (24)4.2设计总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)后记 (27)摘要现实的生活和实验中,常常要用到各种各样的电源,电压要求亦多样化。

如何设计一个电压稳定,输出电压精度高,并且调节范围大的电压源,成了电子技术应用的热点。

数控直流电源设计毕业论文设计终稿

数控直流电源设计毕业论文设计终稿

目录数控直流电源设计 (III)摘要 (III)关键词 (III)The?Design?Of?Numerical?Controlled?DC?Power (III)Abstract (III)Keywords (III)1前言 (3)2方案论证 (3)2.1电源部分方案一 (3)2.2电源部分方案二 (3)2.3电源部分方案三 (3)2.4数控部分方案 (3)2.5方案选择 (3)3硬件设计 (3)3.1硬件电路的总体设计方案 (3)3.2具体硬件单元电路设计 (3)3.2.1 STC12C5A32S2单片机最小系统电路 (3)3.2.2 LCD1602液晶显示模块电路 (3)3.2.3 控制部分的电源供电电路 (3)3.2.4 电阻分压电路 (3)3.2.5 TLC1549ADC转换电路与基准电压电路 (3)3.2.6 独立按键、蜂鸣器和模式指示灯电路 (3)3.2.7 数控模式与手动模式切换电路 (3)3.2.8 数控模式与手动模式控制电路 (3)3.2.9 电源部分电路 (3)4 软件设计 (3)4.1主函数程序设计 (3)4.2外部中断0程序设计 (3)4.3自动调节输出电压程序设计 (3)5 系统测试与数据分析 (3)5.1系统指标测试 (3)5.1.1手动输出电压 (3)5.1.2数控输出电压 (3)5.1.3输入电压 (3)5.1.4输出电流 (3)5.2误差分析 (3)参考文献 (3)致谢 (3)附录 (3)附录1 系统控制部分原理图 (3)附录2 电源部分原理图 (3)附录3 软件设计主函数代码 (3)数控直流电源设计摘要本设计采用 STC12C5A32S2单片机作为整机的控制中心,利用XL6012升压芯片和XL4016降压芯片作为电源模块的核心。

用LCD1602液晶模块来作为屏幕显示,主要显示输入电压、输出电压、输出电流和控制模式。

本设计可以实现数控和手动控制两种模式。

数控模式可以通过按键输入数值来控制对应想要的电压值,也可以通过按键来进行输出电压的微调。

arduino单片机数控直流稳压电源毕业设计

arduino单片机数控直流稳压电源毕业设计

arduino单片机数控直流稳压电源毕业设计
Arduino单片机数控直流稳压电源毕业设计
毕业设计的主题是设计一个基于Arduino单片机的数控直流稳压电源。

该电源可以通过Arduino控制,实现对输出电压的精确调节和稳定。

以下是该毕业设计的主要内容和步骤:
1. 确定设计需求:确定电源的输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力和精度要求等。

2. 选取电源模块:选择合适的直流电源模块,以提供稳定的、可调节的输出电压。

3. 连接Arduino控制器:将Arduino单片机与电源模块连接,确保能够通过Arduino控制电源的开关和输出电压。

4. 开发控制程序:使用Arduino编程语言,开发控制程序来实现对电源的控制和输出电压的调节。

在程序中,可以使用PID控制算法来实现输出电压的稳定控制。

5. 设计用户界面:为电源设计一个用户界面,可以通过LCD显示屏、按键或旋钮等与用户进行交互,并调节输出电压。

6. 测试和验证:对设计的电源进行测试和验证,确保其能够满足设计需求并稳定地输出所需的电压。

7. 编写文档和报告:撰写设计报告,包括电路图、程序代码、测试结果和分析等,并进行毕业设计答辩。

以上是一个大致的设计流程,具体的步骤和设计细节可能会根据项目需求和资源的可用性而有所不同。

基于单片机简易数控直流电压源的毕业设计

基于单片机简易数控直流电压源的毕业设计

基于单片机简易数控直流电压源的毕业设计湖南工业大学本科生毕业设计I(2007届)本科生毕业设计简易数控电压源的设计 学院、系:电气与信息工程学院 专业:自 动 化 学 生 姓名:刘 慧 班级:自本0302班 学号 46030212 指导教师姓名:宋树祥 职称 讲师 最终评定成绩:湖南工业大学本科生毕业设计2007年6月II湖南工业大学本科生毕业设计湖南工业大学本科生毕业设计简易数控电压源的设计院(系):电气与信息工程学院专业:自动化学号:46030212学生姓名:刘慧指导教师:宋树祥讲师2007年 6月I湖南工业大学本科生毕业设计摘要本设计以AT89S52单片机为核心控制芯片,实现数控直流电源功能的方案。

设计采用8位精度的DA转换器DAC0832、三端可调稳压器LM350和一个UA741运算放大器构成稳压源,实现了输出电压范围为+1.4V~+9.9V,电压步进0.1V的数控稳压电源,最大纹波只有10mV,具有较高的精度与稳定性。

另外该方案只采用了5个按键实现输出电压的方便设定,具有设定值调整,微调(步进量0.1),粗调(步进量1)三种调整功能,显示部分我们采用了三位一体的数码管来显示输出电压值。

我们自行设计了 12V和5V电源为系统供电。

该电路的原理是通过MCU控制DA的输出电压大小,通过放大器放大,放大后的电压作为LM350的参考电压,真正的电压还是由电压模块LM350输出。

利用5个按钮调整电压、并且通过共阴极三位一体LED显示输出的电压值。

设计使用3三位一体数码管,可以显示三位数,一个小数位,比如可以显示5.90V,采用动态扫描驱动方式。

与传统的稳压电源相比具有操作方便,电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。

关键词:数控,步进,三端可调稳压器I湖南工业大学本科生毕业设计ABSTRACTThe design is with the MCUAT89S52 for the core control chip,which carry out the project that the function of the number controls the direct current powersupply.Designed with the precision of eight DA converter DAC0832,three-adjustable regulators LM350 and a UA741 Operational Amplifiers constitute Regulators source, the output voltage range of +1.4 V ~ +9.9 V, 0.1V voltage step NC Regulators Power, it has with high precision and stability and only have the biggest ripple of 10 mV. Meanwhile, the program used only five keys to achieve the convenience of the output voltage setting ,with setting value adjustments. It has three kinds of adjustfunction,which can carry out micro-adjustment (Stepping volume 0.1)and the coarse adjustment (Stepping volume 1). The show part we have adopted a three-dimensional digital pipe to show the output voltage value. And we designed the 12V and 5V power supply system for electricity. The principle of that electric circuit was that the output voltage size which passes the MCU to control DA, passing the amplifier amplification, and the voltage is the reference voltage of the LM350. And the real voltage is still the LM350 outputs are from the voltage mold piece. Making use of five buttons to adjustment voltages, and pass the total cathode Christian Trinity LED to display the output's voltage .In this design I used 3 piece code tubes, which can show three position numbers, one of them is a fraction position. for example ,it can show a 5.90 Vs. In this design I adopt the scan to drive way is dynamic state sweep. With traditional steady press power supply to compare to have an operation convenience, the power supply stability high characteristics, its exportation electric voltage size adoption figures show.Keywords: Numerical Control, Stepping,Three-adjustable regulatorsII湖南工业大学本科生毕业设计目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.3 课题研究方法 (2)第2章数控电压源的总体方案介绍 (3)2.1 数控电压源的方案论证 (3)2.1.1 方案一:采用单片机的数控电压源的设计 (3)2.1.2 方案二:采用调整管的双计数器的数控电压源的设计 (3)2.1.3 方案三:采用调整管的十进制计数器的数控电压源的设计 (4)2.2 数控电压源的方案比较 (5)2.2.1 数控部分的比较 (5)2.2.2 输出部分的比较 (5)2.2.3 显示部分的比较 (5)第3章数控电压源的工作原理 (6)3.1 整机电路框图 (6)3.2 工作原理 (6)3.2.1 DA转换电路工作原理 (6)3.2.2 电压调整电路工作原理 (7)3.2.3 数值计算 (8)第4章单元电路工作原理 (9)4.1 时钟电路 (9)4.1.1 时钟振荡电路图 (9)4.1.2 时钟信号的产生 (9)4.2 复位电路 (9)4.3 键盘接口电路 (10)4.3.1 键盘电路 (10)4.3.2 键盘电路工作原理 (10)4.4 显示接口电路 (11)III湖南工业大学本科生毕业设计4.4.1 显示电路原理 (11)4.4.2 LED显示方式 (12)4.4.3 显示电路原理图 (12)4.5 DA转换电路 (13)4.6 电源电路 (13)4.6.1 稳压器78L12和79L12 (13)4.6.2 电源电路原理图 (14)4.7 所用主要芯片 (14)4.7.1 单片机AT89S52 (14)4.7.2 芯片ADC0832 (15)4.7.3 LM350 (17)4.7.4 运放UA741 (18)第5章数控电压源的软件系统 (20)5.1 主程序 (20)5.2 子程序 (21)5.2.1 中断子程序 (21)5.2.2 显示子程序 (22)5.2.3 键扫子程序 (23)第6章电路的调试 (24)6.1 硬件的调试 (24)6.1.1 硬件调试过程 (24)6.1.2 电路数据的测试 (25)6.2 软件的调试 (26)第7章数控电压源的使用说明 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录1整机电路原理图 (31)附录2元器件清单 (32)IV湖南工业大学本科生毕业设计附录3源程序清单 (33)(1)主程序的源程序清单 (33)(2)外中断1子程序的源程序清单 (35)(3)显示子程序的源程序清单 (36)(4)键扫子程序的源程序清单 (37)(5)延时及启动0832子程序的源程序清单 (38)V湖南工业大学本科生毕业设计第1章绪论1.1 研究背景及意义数控直流电压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。

基于单片机的数控电压源课程设计(毕业设计)

基于单片机的数控电压源课程设计(毕业设计)

陕西理工学院课程设计课题:基于单片机直流电压源设计班级:电子103学生学号:1013014093学生:颂镭指导老师:王文洋1设计任务及要求 (1)2方案比较并确定 (1)2.1方案一: (1)2.2方案二: (2)2.3两种方案比较 (3)3.系统硬件设计结构框图 (4)3.1 8051简介 (4)3.2 主要特性 (4)3.3芯片引脚排列与名称 (5)4 键盘控制器MM74C922 (6)4.1 简介 (6)4.2 主要特性 (7)4.3芯片引脚排列与名称 (7)4.4 D/A转换器DAC0832 (7)4.4.1简介 (7)4.4.2 主要特性 (8)4.4.3芯片引脚排列与名称 (8)5.硬件电路设计 (9)5.1 MM74C922接口电路 (9)5.2 DAC0832接口电路 (9)5.3 ADC0809接口电路 (10)5.4 LCD1602C接口电路 (11)5.5 可调稳压源电路 (12)5.6流稳压电路 (12)6.程序设计 (14)6.1主控程序 (14)6.2 D/A子程序 (14)6.3 A/D子程序 (15)6.4 键盘子程序 (16)1设计任务及要求1.设计任务: 设计制作具有一定电压围和功能的数控电源.原理如题目所示(1)基本要求:a 输出电压:围0~15V .步进0.1V纹波不大于10mvb输出电流: 500mAc 输出电压由数码显示d 用”+”.”-”键控制输出电压进行增/减调整2方案比较并确定根据设计要求,小组成员拟列了2个方案,原理上基本能够实现要求2.1方案一:是以型号89C51单片机为控制核心进行设计的,通过按键进行控制,单片机控制数模转换芯片DAC0832,其输出0~7.5V的电压,因为要求电压为0~15V所以必须再经过放大器放大,并通过三端可调正稳压器进行稳压,输出一个较稳定的直流电压,并在数码管上显示出来,并时刻刷新调整电压后的幅值。

a..方框图如下:b..原理图如下:2.2方案二:是以单片机89C51为控制核心,外接按键进行控制,单片机控制8个继电器,且每个继电器串联一个一定阻值的电阻,电阻之间的关系为以2为参数的等比数列,继电器之间为并联形式。

基于单片机的数控电压源设计

基于单片机的数控电压源设计

4.2.1 过流保护功能的重要性 ............................................................................... 16 4.2.2 过流保护功能的实现方法 ............................................................................ 16 4.2.3 电磁继电器的驱动方法 ................................................................................ 17 4.3 本章小结 ................................................................................................................... 17 第五章 电路测试结果及性能分析 ....................................................................................... 18 5.1 电路测试结果 ........................................................................................................... 18 5.2 电路性能分析 ........................................................................................................... 18 5.3 本章小结 ................................................................................................................... 19 结论 ......................................................................................................................................... 20 参考文献 ................................................................................................................................. 21 致谢 ......................................................................................................................................... 23 附录一 部分程序代码 ........................................................................................................... 24 附录二 整机电路原理图 ....................................................................................................... 30 附录三 整机实物图 ............................................................................................................... 32
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(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)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:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX本科生毕业设计(论文)数控电压源的设计(实物制作)总计毕业设计(论文)38 页表格 3 表插图17 幅摘要本课题以LM2576-ADJ作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AD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AD0832 AD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 AD 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 AD 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 , the voltage stability.Key words:LM2576;The output voltage;Single chip microcomputer;Digitalt目录摘要 (I)Abstract .......................................... I I 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 (4)2.1 输出电压控制模块 (4)2.2 显示模块 (5)2. 3控制芯片的模块 (5)2. 4按键模块 (6)第三章控制电路设计 (6)3.1 STC89C51简介 (6)3.2 STC89C51主要相关参数 (7)3.3 STC89C51引脚说明 (7)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 (13)4.1 整流滤波电路 (13)4.2输出电压控制的设计 (13)4.3 DA转换和显示电路的设计 (15)第五章系统软件程序设计 (18)5.1 程序设计、流程图 (18)5.2 部分程序流程图 (19)5.3 数码管显示子程序流程图 (21)第六章系统调试与测试结果 (22)6.1 系统软件调试 (22)6.2 系统硬件调试 (22)6.3 测试结果 (23)测试结果统计表: (23)结论 (23)参考文献 (23)致谢 (24)附录一系统仿真图 (26)附录二程序 (27)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。

各行各业的发展都离不开电源,随着技术的不断发展,对电源的性能要求越来越高,电源提供电压的稳定性以及电压的精度是电源的重要性能指标。

为了提高电源的性能,数控电源技术应运而生,经过多年的发展,应经成为一个热门的研究领域。

数控电源技术发展到今天已经成为了一个与多个学科(电子、控制等)理论相互交织的综合学科。

新技术的不断发展,为数控电源技术的发展提供了更先进的实验设备和试验方法,但也提出了更高的性能要求。

随着科技的不断进步,对电源有精确控制要求的领域越来越多,传统的电源显然是满足不了需求的,因此,数控电源的市场越来越大,研究的人也越来越多,数控电源已经成为当今世界各行各业发展必不可缺的重要设备。

电源的数字化、智能化是电源技术的未来发展方向。

在实验室中,稳定的可调直流电源有着不可取代的地位,很多实验的成败都取决于电源的性能。

一般常见的直流稳压电源主要通过粗调波段和细调电位器的手段来控制对电压的输出,电压值的读取依赖于指针的显示,这种方式具有以下几个面向的缺点:(1)指针式的电压值获取方式不够精确,误差较大;(2)对电压稳定性的控制能力不够精细;(3)电压的调节难度很大;(4)电位器比较容易磨损;(5)电路的构成极为复杂,导致电源的体积很大,给使用带来很多不便。

上述问题的一个比较理想的解决方案就是将电压值的获取以数字显示的形式给出,同时基于单片机进行控制。

本文的主要思路是,基于单片机和外围电路,以及其他元器件实现数控式可调稳压电源的设计。

该设计具备设定显示电压值输出、输出稳定电压值、存储等便捷功能。

在此作品的研究和设置过程中,设计者能更熟练的掌握单片机基本原理,还能学习到一些外围电路的基础知识,更重要的是,使用c语言进行软件开发的能力得到了较大的提升。

1.2 数控电压源的意义在当代科技与经济高速发展的过程中,电源起到关键性的作用。

电源技术尤其是数控电源技术是一门可用于各行各业的,实践性很强的工程技术。

电力电子技术是电能应用的最佳技术之一。

现如今电源技术囊括了电气、电子、控制理论、系统集成和材料等诸多3.3 STC89C51单片机引脚说明学科领域。

随着通讯技术和计算机不断发展的现代信息技术革命,给电力电子技术创造了广阔的发展空间,同时也对电源的提供提出了更高难度的要求。

因为数控电源在电子装置中有较高的使用率,普通电源在使用中产生的极小误差都会影响整体系统的精确度。

电源在使用时会造成诸多不良后果,正因为如此,电源的数字化控制才成为了人们追求的永恒目标之一,它为人类提供的方便也是无可估量的,其中数控直流稳压电源的成功就是一个典型例子,这使得人们对它的性能要求也越来越高。

简言之,要想为现代人的工作,生活,科研,提供更好更方便的设施就得从数字电子技术入手,一切以数字化,智能化方向发展为目标。

对我们学生而言,能在大学的实验室和课程设计中,一个稳定可调的直流电源是十分有必要的。

传统的直流稳压电源输出电压是通过细调电位器及粗调波段来调节的,并由电压表指示电压值的大小。

这种直流稳压电源有电位器易磨损、读数不直观、稳压精度低、调准难、电路构成不简化、体积大等显而易见的缺点,而以单片机控制为基础的数字式可调稳压电源可以轻松解决以上问题。

此设计主要采用单片机和外围电路及其它元器件,设计一个数控式可调稳压电源。

该设计具备设定显示电压值输出、输出稳定电压值、存储等便捷功能。

在此作品的研究和设置过程中,设计者能更熟练的掌握单片机基本原理,还能学习到一些外围电路的基础知识,更重要的是,大幅度的提高了C语言的软件编程能力。

1.3 国内外现状研究数控电压源技术作为通信工程的一个重要的研究方向,经过多年的不断发展,已经成为一种体系完整的高科技技术。

信息产业是数控电压源技术早期的主要应用领域,随着信息技术的不断发展,对数控电压源技术的要求越来越高,同时信息技术的发展成果也不断的应用到数控电压源技术领域。

这样,二者形成了一个相互促进、相互借鉴的关系,在这种相辅相成的关系的促进下,二者都取得了长足的发展。

发展到今天,电源已经成为各行各业必不可少的设备,对电源技术的研究也扩展到了各行各业。

目前电源技术的主要前进方向是设计制造频率更高、效率更高、密度更高、电流更大的低压多元化电源,另外,为了适应全球一体化发展进程的要求,封装和外形尺寸的标准化也是一个不可阻挡的趋势。

电源技术发展到今天,产生了各种各样的技术,也设计制造了样式各异的电源。

当前,在主流市场上占有一定份额的主要有:整流焊接电源DCDC开关电源、UPS、线性稳压电源、光伏逆变电源、点解电镀电源通讯用的ACDC开关电源、正弦波逆变电源、交流变频调速电源、风光互补型电源、电力操作电源、中频感应加热电源等。

影响用户对电源的选择的要素有很多,其中主要的有:品牌效应、价格因素、电源性能等,而为了更好的应对客户的需求,各电源生产厂商都将发展目标定位于数字化、绿色化、智能化、模块化。

1.4数控电压源的设计要求本设计的目的是为不同型号的低压电器提供稳定的电压,通过调节按键可调出0~20V稳定的电压,方便使用。

本设计主要是基于LM2576而设计制作用7805可直接输出+5V稳定的电源为单片机供电。

第二章方案论证与比较根据对现状的分析,以及选题的指导,本课题的主要任务是设计出能够数字显示的数控稳压电源,为了实现这个功能,本文将所要设计的系统划分成了四个功能模块:按键模块、单片机模块、输出电压控制模块、LED显示模块。

如图2-1所示:图2-1 功能模块图2.1 输出电压控制模块输出电压控制模块的实现依赖于稳压器的选择,常见的稳压器有两种:LM317和LM2576,下面对这两种稳压器进行简介。

LM317可以提供1.2~37V范围内的电压输出,能够提供的电流为1.5A,是一种三端可调节的线性正电压稳压器。

LM317基于线性调节的工作方式,会导致大量的热量流失,带来的坏处一是效率变低,二是浪费的热量还会给稳压器带来负担,需要散热。

最重要的是单片机不能直接到LM317。

LM2576可以提供1.23~18V范围内的电压输出,能够提供的电流为3A,是一种降压型的开关式稳压器,采用完全导通或关断的方式取代线性调节的方式,减少了热量损耗,提升了工作效率,同时还内置了过热和过流两种防护措施,可以摆脱散热片。

综上所述,LM2576的性能明显优于LM317,因此本文选用LM2576作为输出电压控制模块。

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