【正文】 武漢理工 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料之二（ 1） 武漢理工 大學(xué)機(jī)電學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化 題 目： 基于單片機(jī)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 作 者 姓 名 ： XXX 導(dǎo) 師及職稱(chēng) ： XX 教授 導(dǎo)師所在單位： 電氣工程學(xué)院 2020 年 6 月 16 日 XXX： 基于單片 機(jī)的開(kāi) 關(guān)穩(wěn) 壓電源的設(shè)計(jì) II 武漢理工 大學(xué)機(jī)電學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 2020 屆 自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 學(xué)生姓名： XXX Ⅰ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 中文： 基于單片機(jī)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 英文 ： The Design of Switching Power Supply Based on SCM Ⅱ 原始資料 [1] 周航慈 .單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) [M].北京航空航大大學(xué)出版社， 2020 [2] 張占松、蔡宣三 .開(kāi)關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì) [M] .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [3] 陸治國(guó) .電源的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) [M] .北京：科學(xué)出版社， 2020 [4] 童詩(shī)白、華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高教出版社， 1995 [5] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)「 M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020： 310 Ⅲ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容 武漢理工 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III III 課題研究的意義 隨著電力電子技術(shù)的告訴發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源，進(jìn)入 80 年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入 90 年代開(kāi)關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都 已廣泛地使用了開(kāi)關(guān)電源，更促進(jìn)了開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（ PWM）控制 IC 和 MOSFET 構(gòu)成。開(kāi)關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著 電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)在不斷 電力端移動(dòng)，這為開(kāi)關(guān)電源提供 了廣泛的發(fā)展空間。 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源具有效率高穩(wěn)定性能好保護(hù)措施完善等 優(yōu)點(diǎn)，但由于控制信號(hào)一般通過(guò)精密穩(wěn)壓器 TL43光耦等獲得，使得輸出電壓很難做到寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。將單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)有于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的數(shù)字化，使其保護(hù)功能更完善、輸出電壓調(diào)節(jié)范圍寬、調(diào)節(jié)精度高，可用于取代傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。 本文介紹了一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案，其核心技術(shù)是通過(guò)單片機(jī)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換來(lái)改變其后的穩(wěn)壓模塊的輸出。該系統(tǒng)由整流濾波初步穩(wěn)壓部分、單片機(jī)控制部分、 DAC 和顯示部分組成，該穩(wěn)壓電源能連續(xù)步進(jìn)可調(diào)，并且可實(shí)時(shí)顯示，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足 。 XXX： 基于單片 機(jī)的開(kāi) 關(guān)穩(wěn) 壓電源的設(shè)計(jì) IV 本課題研究的主要內(nèi) 容 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源是指電壓調(diào)整功能的器件，是以開(kāi)關(guān)方式工作的一種直流穩(wěn)壓電源 ,具有高效率、體積小的特點(diǎn) , 廣泛應(yīng)用于各種通信、電子、電器設(shè)備領(lǐng)域中。小功率開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)中 ,普遍采用專(zhuān)用集成芯片控制脈 寬調(diào)制技術(shù)。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)為控制核心，通過(guò)軟件編程對(duì)開(kāi)關(guān)電源控制部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其不 斷檢測(cè)電源的輸出電壓 ,根據(jù)電源輸出電壓與設(shè)定值之差 , 對(duì) PWM 的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié) ,以提高穩(wěn)壓電源的精度。 提交的成果： （ 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文； （ 2）至少一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文； （ 3）附不少于 10 篇 主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要。 指導(dǎo)教師（簽字） 教研室主任（簽字） 批 準(zhǔn) 日 期 2020 年 12月 30 日 接受任務(wù)書(shū)日期 2020 年 1 月 6 日 完 成 日 期 2020 年 6 月 16日 接受任務(wù)書(shū)學(xué)生（簽字） 武漢理工 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V V 基 于單片機(jī)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電 源的設(shè)計(jì) 摘 要 本文介紹了一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案，其核心技術(shù)是通過(guò)單片機(jī)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換來(lái)改變其后的穩(wěn)壓模塊的輸出 ，利用單片機(jī) ARM片內(nèi) A/D不斷檢測(cè)電源的輸出電壓，根據(jù)電源輸出電壓與設(shè)定值之差，利用片內(nèi) PWM模塊輸出 PWM波，直接控制電源 的工作。 ARM擴(kuò)展按鍵、數(shù)碼顯示功能實(shí)現(xiàn)數(shù)控輸出電壓。 該系統(tǒng)由整流濾波初步穩(wěn)壓部分、單片機(jī)控制部分、 DAC和顯示部分組成，該穩(wěn)壓電源能連續(xù)步進(jìn)可調(diào)，并且可實(shí)時(shí)顯示，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。 并采用 Buck PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器，它是是一種在高頻 PWM脈沖控制下，以一定的占空比重復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷轉(zhuǎn)換器中的 PWM開(kāi)關(guān)組合，通過(guò)改變 PWM的占空比來(lái)改變輸出電壓。同時(shí)伴有保護(hù)電路， 如防浪涌的軟啟動(dòng)，防過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱、過(guò)流、短路、缺相等保護(hù)電路，可以有效地保證開(kāi)關(guān)電路正常有效安全的運(yùn)行。 關(guān)鍵詞 ：?jiǎn)纹瑱C(jī)；穩(wěn)壓電源 ；連續(xù)步進(jìn)可調(diào)； 數(shù)模轉(zhuǎn)換 ； XXX： 基于單片 機(jī)的開(kāi) 關(guān)穩(wěn) 壓電源的設(shè)計(jì) VI Design of Intelligent Power Supply Based on MCU Abstract This paper introduces a singlechip microputerbased Intelligent Power Supply Design program, its core technology through the MCU to control digitaltoanalog converters to change the voltage regulator module subsequent output， Monolithic integrated circuits of the arm of a constant source of the test, output voltage power output voltage and the set value of the poor and the use of pwm output within modules pwm, directly control the power of work. arm extended key, digital display realize the functions of output voltage. The system consists of rectifier filter preliminary regulator of the MCU control of the DAC and display ponents, the power supply can be continuously adjustable stepper, and can be realtime display, made up for the shortings of traditional voltage regulator power supply. And the buck pwm dcdc converters, it is a high frequency pwm pulses to control, the report of the road than repeat and off the bination of pwm switching by change of air of pwm than to change the output voltage. be acpanied by the protection circuit, such as the waves against the soft and prevent overpressure, owing to pressure and heat, a flow and shortcircuit and lack of equal protection circuit, can effectively ensure switch security in the circuit normal effective operation. Key words： MCU。 Regulated Power Supply。 Stepping and adjustable ram； DAC 武漢理工 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VII VII 目錄 引言 ????????????????????????????????? ? 1 第一章 概述 ???????????????????????????? ? ? 2 直流穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向 ???????????????????? ??? 2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ????????????????????????? ??? 3 系統(tǒng)研究方向 ??????? ?????????????????? ??? 3 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原理 ????????????????????? ? ?? 4 設(shè)計(jì)原理 ??????????????????????????? ??? 4 系統(tǒng)框圖 ??????????????????????????? ??? 5 第 三 章 主要器件介紹 ???????????????????????? ?? 6 AT89C51 簡(jiǎn)介 ????????????????????????? ??? 6 DAC0832 工作原理 ???????????????? ??????? ??? 7 數(shù)碼管顯示原理 ???????????????????????? ??? 8 第 四 章 硬件電路 ?????????????????????????? ?? 11 開(kāi)關(guān)變換電路 ???????????????????????? ??? 11 整流濾波、初步穩(wěn)壓 ????????????????????? ??? 12 AT89C51 主控部分 ??????????????????????? ?? 14 數(shù)模轉(zhuǎn)換 DAC0832?????????????????????? ??? 14 穩(wěn)壓部分 ??????????????????????????? ?? 15 顯示電路 ?????????????????????????? ??? 15 保護(hù)電路 ?????????????????????????? ??? 16 第五章 軟件設(shè)計(jì) ?????????????????????????? ?? 21 軟件流程圖 ?????????????????????????? ?? 21 第六章 系統(tǒng)源程序 ????????????????????????? ?? 22 結(jié)束語(yǔ)與展望 ??????????? ????????????????? ? 24 致謝 ???????????????????????????????? ? 25 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????? ? 26 附錄一 系 統(tǒng)總電路圖一 ?????????????????????? ?? 27 附錄二 系統(tǒng)總電路圖 二 ???????????????????????? ? 28附錄三 外文文獻(xiàn)及譯文 ??????????????????????? ? 29 XXX： 基于單片 機(jī)的開(kāi) 關(guān)穩(wěn) 壓電源的設(shè)計(jì) VIII 插圖清單 圖 直流穩(wěn)壓電源框圖?????????????????????? ?? 4 圖 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路????????????????????????? 4 圖 系統(tǒng)框圖???????????????????????????? 5 圖 AT89C51 引腳圖????????????????????????? 6 圖 DAC0832 原理框圖???????????????????????? 7 圖 DAC 單極性輸出電路??????????????????????? 8 圖 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖?????????????????????????? 8 圖 降壓型 PWM DCDC 轉(zhuǎn)換器????????????????????? 11 圖 BUCK 變換器原理圖 ???????????????????????? 11 圖 整流濾波電路?????????????????????????? 12 圖 三端穩(wěn)壓電路?????????