【正文】 目錄一、前言 4二、系統(tǒng)功能 5三、方案論證 63．1 穩(wěn)壓電源的分類 63．2 穩(wěn)壓電源部分方案 6 三端集成穩(wěn)壓芯片 8 數(shù)字顯示部分 9四、系統(tǒng)硬件設(shè)計 9電路原理 9硬件模塊分析 10 ATmage16單片機模塊 9 L6203驅(qū)動模塊 12 5V系統(tǒng)電源模塊 14 1602液晶顯示模塊 14 15五、系統(tǒng)的軟件設(shè)計 151 程序設(shè)計 15 16六．結(jié)束語 16七．參考文獻 17附錄1(電路原理圖) 18附錄2（電子萬年歷程序） 19摘要將單片機數(shù)字控制技術(shù)，有機地融入直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計中，設(shè)計出一款數(shù)字化通用直流穩(wěn)壓電源。該電源具有液晶顯示、數(shù)字輸入調(diào)壓、電壓調(diào)節(jié)精度高的特點。通過軟件編程，易于實現(xiàn)功能的擴展。AVR 系列的單片機不僅具有良好的集成性能, 而且都具備在線編程接口, 其中的Mega 系列還具備JTAG 仿真和下載功能。 含有片內(nèi)看門狗電路、片內(nèi)程序Flash、同步串行接口SPI。 多數(shù)AVR 單片機還內(nèi)嵌了A/D 轉(zhuǎn)換器、EEPROM、模擬比較器、PWM 定時計數(shù)器等多種功能。 AVR 單片機的I/O 接口具有很強的驅(qū)動能力, 灌入電流可直接驅(qū)動繼電器、LCD 等元件, 從而省去驅(qū)動電路, 節(jié)約系統(tǒng)成本。關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源；AVR單片機；液晶顯示一、前言電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實踐性很強的工程技術(shù)，服務于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應用技術(shù)之一。當今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學科領(lǐng)域。隨著計算機和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時產(chǎn)生的誤差，會影響整個系統(tǒng)的精確度。電源在使用時會造成很多不良后果，世界各國紛紛對電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標準。只有滿足產(chǎn)品標準，才能夠進入市場。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，滿足國際標準的產(chǎn)品才能獲得進出的通行證。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點不斷加以改善。單片機技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號處理器件的研制應用，到90年代，功率密度達到每立方英寸50W的數(shù)控電源。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。數(shù)字化智能電源是針對傳統(tǒng)電源的不足設(shè)計的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護性。在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。但在實際生活中，都是由220V 的交流電網(wǎng)供電。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這既降低了家用電器的成本，又縮小了其體積，使家用電器小型化。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié),并由電壓表指示電壓值的大小. 因此,電壓的調(diào)整精度不高,讀數(shù)欠直觀,。從上世紀九十年代末起，隨著對系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動電源行業(yè)中直流/直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機控制, 從而使直流電源智能化, 基本實現(xiàn)了直流電源的無人值守直流穩(wěn)壓電源是最常用的儀器設(shè)備, 在科研及實驗中都是必不可少的。數(shù)控電源采用按鍵盤，可對輸出電壓進行設(shè)置, 輸出由單片機通過D/A,控制驅(qū)動模塊輸出一個穩(wěn)定電壓。同時穩(wěn)壓方法采用單片機控制, 單片機通過A/D 采樣輸出電壓, 與設(shè)定值進行比較, 若有偏差則調(diào)整輸出, 越限則輸出報警信號并截流。工作過程中, 穩(wěn)壓電源的工作狀態(tài)(輸出電壓、電流等各種工作狀態(tài)) 均由單片機輸出驅(qū)動LCD顯示, 由鍵盤控制進行動態(tài)邏輯切換。以單片機為核心的智能化高精度簡易直流電源的設(shè)計,電源采用數(shù)字調(diào)節(jié)、輸出精度高, 特別適用于各種有較高精度要求的場合。電源采用數(shù)字控制，具有以下明顯優(yōu)點:1)易于采用先進的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美。2)控制靈活，系統(tǒng)升級方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動硬件線路。3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標準化，可以針對不同的系統(tǒng)(或不同型號的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調(diào)整即可。二、系統(tǒng)功能系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)范圍為0～12V，最大輸出電流1A，具有過載和短路保護功能。輸出電壓可用1602LCD液晶顯示。鍵盤設(shè)有6個鍵，復位鍵，步進增減1V兩個鍵。復位鍵用于啟動參數(shù)設(shè)定狀態(tài)（5V），步進增減鍵用于設(shè)定參數(shù)數(shù)值，確認鍵用于確認輸出設(shè)定值.電源開機設(shè)定電壓輸出默認值為5V。通過步進增減按鍵功能選擇可在不同的設(shè)定參數(shù)之間切換，再按確認鍵進入設(shè)定電壓輸出狀態(tài)。若按復位鍵，則電壓輸出恢復5V。系統(tǒng)設(shè)有自動識別功能，將不接受超出使用范圍（0～12V）的設(shè)定值。三、方案論證3．1 穩(wěn)壓電源的分類 穩(wěn)壓電源的分類方法繁多，按輸出電源的類型分有直流穩(wěn)壓電源和交流穩(wěn)壓電源；按穩(wěn)壓電路與負載的連接方式分有串聯(lián)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)穩(wěn)壓電源；按調(diào)整管的工作狀態(tài)分有線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源；按電路類型分有簡單穩(wěn)壓電源和反饋型穩(wěn)壓電源，等等。如此繁多的分類方式會讓我們摸不著頭腦，不知道從哪里入手。我們必須弄清楚各個類別的特點，才能從中選出最佳方案。3．2 穩(wěn)壓電源設(shè)計方案 方案：輸出可調(diào)的開關(guān)電源 開關(guān)電源的功能元件工作在開關(guān)狀態(tài)，因而效率高，輸出功率大；且容易實現(xiàn)短路保護與過流保護，只是電路在低輸出電壓時開關(guān)頻率低，紋波大，穩(wěn)定度差。綜合考慮效率，輸出功率，輸入輸出電壓，負載調(diào)整率, 本設(shè)計選用方案三，要求較低，(L，Q，M等)使其工作在最佳狀態(tài)。我們在選擇方案的時候考慮到電路要簡單，元件要容易找，所以我們選擇了上述的方案中的第三個方案。穩(wěn)壓電路部分可以采用三極管等分立元件來實現(xiàn)，也可以采用集成三端集成穩(wěn)壓芯