53單片機的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計報告-wenkub
2023-05-28 18:16:17 本頁面
【正文】 ，當輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個小范圍內(nèi)改變時（~103V)，困難就較大。不穩(wěn)定直流電壓先經(jīng)逆變器變換成高頻交流電，再經(jīng)變壓、整流、濾波后，從所得新的直流輸出電壓取樣，反饋控制逆變器工作頻率，達到穩(wěn)定輸出直流電壓的目的。用改變晶閘管的導通時間來調(diào)整輸出電壓。后者以改變調(diào)整元件(或開關(guān))的通斷時間比來調(diào)節(jié)輸出電壓，從而達到穩(wěn)壓。紋波系數(shù)表示在額定工作情況下，輸出電壓中交流分量的大小；后者表示輸入電壓或負載急劇變化時，電壓回到正常值所需時間。1. 緒論 什么是直流穩(wěn)壓電源？直流穩(wěn)壓電源又稱直流穩(wěn)壓器。它的供電電壓大都是交流電壓，當交流供電電壓的電壓或輸出負載電阻變化時，穩(wěn)壓器的直接輸出電壓都能保持穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源分連續(xù)導電式與開關(guān)式兩類。這類電源功耗小，效率可達85％左右，但缺點是紋波大、相互干擾大。②斬波型。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的設(shè)備之一，廣泛的應用于電路，教學試驗和科學研究等領(lǐng)域。另外，隨著使用時間的增加，波段開關(guān)及電位器難免接觸不良，對輸出會有影響。以單片機系統(tǒng)為核心而設(shè)計的新一代——數(shù)控直流電源，它不但電路簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，性能優(yōu)越，而且由于單片機具有計算和控制能力，利用它對數(shù)據(jù)進行各種計算，從而可排除和減少模擬電路引起的誤差，輸出電壓和限定電流采用鍵盤輸入方式，電源的外表美觀，操作使用方便，克服了傳統(tǒng)直流電壓源的缺點，具有較高的使用價值。傳統(tǒng)的多功能直流穩(wěn)壓電源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。2) 穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路, 對過載進行限流或截流型保護, 電路構(gòu)成復雜,穩(wěn)壓精度也不高。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。在80年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向到20世紀末更為先進的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流/直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制。針對以上問題, 我們設(shè)計了一套以單片機為核心的智能化直流電源。它需要完成鍵盤電路控制，預置電壓信號顯示控制等功能。 AT89S53具有如下特點：40個引腳，12k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，6個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 ADC083簡介 ADC0832是美國國家半導體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在0N5V之間。正常情況下ADC0832與單片機的接口應為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。在第1個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。但值得注意的是，在進行IN+與IN的輸入時，如果IN的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為OOH。（1） 設(shè)計原理圖圖（7）電路原理圖（2） 完成元件封裝，導出網(wǎng)表序號標識封裝數(shù)量參數(shù)/說明1C108051470uF/35V2C2080511nF3C3 C40805230uF4C5 C6 C7 C8 C9080551uF/16V5C1008051470uF/36v6C1108051470uF/16V7D1DO151RS1J8D2DO151RS1J9D3MB108110F1120611A11J11Output12J21AC 220V13P1DB91DB914Q1TO22015N5015R1 R2 R3 R7R8 R11 R10 R12 R13 R1408051010K16R4 R6 R908053100K17R50805118SW1B3F10001UP19SW2B3F10001DOWN20SW3B3F10001YES21SW4B3F10001ESC22T11TY402P23T21TRAN_HM3124U1SIP181LM3037BDW25U2DIP81ADC083226U3DIP406001AT89S5327U4SO161MAX23228U5TO2201LM7805CK29Y149S1圖（8）封裝列表 PADC輔助設(shè)計將OrCAD生成的網(wǎng)表導入PADC，完成電路布線（1）開始布線圖（9）（2）將元件放入板內(nèi)圖（10）（3）調(diào)整元件位置，優(yōu)化布局。在本系統(tǒng)的設(shè)計中使用了89C5 3單片機，大大減小了電路的設(shè)汁難度，降低了信號所受的干擾，增強了系統(tǒng)的抗干擾性能；當然也需花一些時間在軟件設(shè)計。本設(shè)計用LM3037BDW來主要顯示預置電壓，～～。脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶 體管或晶體管導通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器
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