【正文】 改變時 ,困難就較大。在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源來供電。該系統(tǒng)原理是以 AT89C52 單片機(jī)為控制單元，以數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 LTC1655 輸出參考電壓控制電壓轉(zhuǎn)換模塊TIP122 輸出電壓大小，同時輸出穩(wěn)壓、恒流采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 LTC1865 對采樣的電壓、電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過單片機(jī)實現(xiàn)控制。目 錄 第一章 前言 ......................................................... 1 研究背景及意義 .............................................. 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................. 1 課題的主要內(nèi)容 ............................................... 2 如何實現(xiàn)對電源的輸出控制 ............................... 2 數(shù)控直流電源功能的完備 ................................. 2 性能指標(biāo) ............................................... 2 論文的總體結(jié)構(gòu) ............................................... 2 第二章 方案設(shè)計與論證 ............................................... 2 設(shè)計要求： ................................................... 2 設(shè)計方案： ................................................... 3 第三章 系統(tǒng)電路原理及硬件模塊設(shè)計 ................................... 4 微控制器模塊 ................................................. 4 AT89C52 簡介 ........................................... 4 引腳說明 ............................................... 4 單片機(jī)外圍電路 ......................................... 4 顯示模塊 .................................................... 5 LCD1602 簡介 ........................................... 5 引腳接口說明 ........................................... 6 鍵盤模塊 .................................................... 7 D/A 轉(zhuǎn)換模塊 ................................................. 7 LTC1655 芯片簡介 ....................................... 7 LTC1655 與單片機(jī)連接 ................................... 8 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ................................................. 8 LTC1865 芯片簡介 ....................................... 8 LTC1865 與單片機(jī)連接 .................................. 12 穩(wěn)壓控制與輸出模塊 ......................................... 13 單運(yùn)算放大器 UA741 .................................... 13 運(yùn)算放大器 TLE2022 .................................... 14 穩(wěn)壓控制輸出電路 ...................................... 15 輸出短路保護(hù)電路模塊 ....................................... 16 第 四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .............................................. 16 軟件設(shè)計思路 ............................................... 16 系統(tǒng)軟件流程 ................................................ 17 第五章 系統(tǒng)測試與誤差分析 .......................................... 17 系統(tǒng)測試 .................................................... 17 軟件測試 .............................................. 17 硬件仿真測試 .......................................... 18 誤差分析 ................................................... 19 第六章 結(jié)論 ........................................................ 19 致謝語 ............................................................. 20 參考文獻(xiàn) ........................................................... 20 附錄一：系統(tǒng)整體原理圖 ............................................. 21 附錄二：系統(tǒng)源程序 ................................................. 21 基于 51 單片機(jī)數(shù)控穩(wěn)壓直流電源的設(shè)計 摘要 ： 本文主要論述了一種基于 51 單片機(jī)為核心控制器的數(shù)控直流電源的 設(shè)計原理和實現(xiàn)方法。 關(guān)鍵詞 單片 機(jī)（ MCU） ； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ DAC）； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC） ； 控制 第一章 前言 研究背景及意義 電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。而整個穩(wěn)壓 過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓等四部分組成。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。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。而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對物質(zhì)需求也越來越來高，特別是一些高新技術(shù)產(chǎn)品。智能模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)，實時多任務(wù)監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點，機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。實現(xiàn)的途徑很多，可以用 DAC 的模擬輸出控制電源的基準(zhǔn)電壓或分壓電阻，或者用其它更有效的方法，因此如何選擇簡單有效的方法是本課題需要解決的首要問題。 1） 可以輸出 0~30V直流電壓， 0~3A直流電流； 2） 具有 電壓預(yù)置與電壓步進(jìn)功能，電壓 ， 1V步進(jìn)粗調(diào)； 3） 輸出具有短路保護(hù)功能 ； 4） 可編程數(shù)控直流穩(wěn)壓電源 具有人機(jī)界面顯示功能，實時顯示輸出的電壓電流，并計算負(fù)載功率，電壓顯示精度 ，電流顯示精度 。 并對 每個模塊 使用的器件作出扼要的介紹。 第二章 方案設(shè)計與論證 設(shè)計要求： 最高輸出電壓 30V，最大輸出電流 3A。 直觀的實驗效果。它 的功耗小，效率高，穩(wěn)壓范圍寬，電路形式靈活多樣，功耗小，效率高。采用此 方案能有效的縮短調(diào)節(jié)時間，進(jìn)一步提高輸出精度。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以將輸出電壓經(jīng)過 LTC1865進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機(jī)實時對電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及顯示。有 40 個引腳，32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 3 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， 2 個讀寫口線 ， AT89C52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 圖 32 單片機(jī)控制電路 顯示模塊 LCD1602 簡介 顯示的方式很多，主要分為兩類： LED顯示， LCD顯示。 LCD1602 可以在 LCD 顯示屏上完整顯示 32 個英文字符和日文等一些字符 ,適合顯示英文文字信息量較小的地方 ,可以清晰顯示出同時還能顯示英文名稱和電壓 /電流單位 ,電壓(三位數(shù)字 :十位、個位、小數(shù)位 )，電流（三位數(shù)字：個位、兩位小數(shù)）。 工作電流 2MA()不包括背光電 流 。 圖 33 顯示模塊電路 引腳 接口 說明 表 31 LCD1602 引腳說明 鍵盤模塊 系統(tǒng)中鍵盤模塊設(shè)計 四 個按鍵 粗調(diào)、細(xì)調(diào) 、 ” +” 、 “ ”， 如圖 39 所示，分別由單片機(jī) P1 P1 P1 P17 口輸入。 16 位LTC1655 都用單 5V 電源工作 ， 在 250ksps 采樣速率條件下， 電源 電流僅為 600μA 。 CS：片選信號，低電平有效。 Vcc：是源電壓（ +5）。 16位 LTC1865用單 5V 電源工作，僅消耗 850uA電流，并保證輸出率高達(dá) 250ksps。三線式串行 I/O、小外形 MSOP 或 SO8 封裝、以及極高的采樣速率與功率之比使得這些 ADC 非常適合于緊湊、低功 率、高速系統(tǒng)。 SCK 同步與數(shù)據(jù)的傳輸都為全雙工工作模式。 CH0： 模擬輸入通道 0。 SDO：串行 數(shù)據(jù)輸出。 圖 310 LTC1865與單片機(jī)連接圖 穩(wěn)壓控制與輸出模塊 單運(yùn)算放大器 UA741 UA741作為運(yùn)算放大器中最被常用使用的一種，擁有反相和非反相兩輸入端， 由輸入端輸入欲被放大的電流或電壓信號，經(jīng)放大后由輸出端輸出。 15Vdc的電壓。他把OP221的最佳特性與大大改進(jìn)的斜升率（轉(zhuǎn)換速率）和單位增益帶寬組合在一起。 在軍用溫度范圍內(nèi)電源電流的變化差 ： 37uA Typ。 離開環(huán)增益 ： 10V/uV 140dB Typ。 低噪聲電壓 ： f=10HZ時為 19nV/ Hz Typ。 穩(wěn)壓控制輸出 電路 首先通過 UA741將 DA 轉(zhuǎn)換 器 LTC1655得到的模擬電壓 進(jìn)行差模處理并使之 穩(wěn)定 ，然后通過運(yùn)算放大器 TLE2022和 TIP122 實現(xiàn)高斜升率 和高增益帶寬， 使相位反轉(zhuǎn)、低失調(diào)電壓并 輸出 穩(wěn)定 放大的 電壓 ?；舅悸罚喊存I掃描 → D/A 轉(zhuǎn)換、電壓 /電流數(shù)值顯示 → 讀 A/D轉(zhuǎn)換并比較糾正電壓 /電流數(shù)值顯示 → 按鍵掃描，按前述循環(huán)。同時系統(tǒng)不斷采集外部數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關(guān)運(yùn)算、分析，然后發(fā)