【正文】 波電路 濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器 C，或與負載串聯(lián)電感器 L，以及由電容，電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路。 如此重復(fù)下去，結(jié)果在 fR 上便得到全波整流電壓。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成 橋 式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點， 同時還能在一定程度上克服了它的不足。在 2U 的負半周（ 2t? ? ?? ）， 1D反偏截止， 2D 正偏導(dǎo)通， LR 上也有自上而下的電流流過， LR 上的電壓與 22U 相同 [3]。原理圖如圖 所示。在 2U 的負半周（ 2t? ? ?? ） ,二極管 D因加反向電壓而截止 , LR 上無電流流過 , LR上的電壓 LU = 0。 方案一：半波整流電路。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動（一般有正負 10%左右的波動），負載和溫度的變化而變化。 圖 總體方案電路框圖 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20xx屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 2 系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計 穩(wěn)壓電源模塊 在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。隨著社會的發(fā)展和科技的進步，對電源技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間，同時也相應(yīng)的提出了更高的要求?？偟膩碚f，國內(nèi)直流恒流源技術(shù)在實現(xiàn)智能化等方面相對落后，面對激烈的國際競爭，是個嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。由于國家對科學(xué)技術(shù)的重視與資金支持，我們的電力電子技術(shù)的研究已經(jīng)能緊緊跟隨國外先進技術(shù)的步伐，可以生產(chǎn)出技術(shù)含量高，達到國際先進水平的產(chǎn)品。本文詳細分析了電源的拓樸圖及工作原理。 此方案的控制部分采用 8031 單片機，輸出部分也不再采用傳統(tǒng)的調(diào)整管方式，而是在 D/A 轉(zhuǎn)換之后，經(jīng)過穩(wěn)定的功率放大而得到。該電源功能實現(xiàn)設(shè)計包含硬件部分和軟件部分兩大塊。安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20xx屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)課題（設(shè)計） 題 目 基于單片機程控精密直流電源的設(shè)計 摘 要 隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，推動了電源行業(yè)朝著更高靈活性和智能化的方向發(fā)展。其中硬件部分由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、保護電路、程控電路、顯示電路以及支持單片機運行的電路。因為使用了單片機，整個系統(tǒng)可編程，使得系統(tǒng)的靈活性大大增加。 關(guān)鍵詞 : 直流穩(wěn)壓電源 ； 8031 單片機；程控 ；精密；功率放大 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20xx屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20xx屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 第一章 緒 論???????????????????????????????? 1 研究背景?????????????????????????????? ? 1 研究目的和意義???????????????????????????? 2 總體設(shè)計方案????????????????????????????? 3 第二章 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計?????????????????????????? 4 穩(wěn)定電源模塊????????????????????????????? 4 整流電路??????????????????????????????? 濾波電路??????????????????????????????? 單片機最小控制模塊?????????????????????????? 按鍵控制模塊????????????????????????????? 顯示器模塊?????????????????????????????? D/A 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊???????????????????????????? 穩(wěn)壓控制模塊?????????????????????????????? 第三章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計??????????????????????????? 系統(tǒng)軟件設(shè)計的原則??????????????????????????? 程序設(shè)計流程圖????????????????????????????? 按鍵設(shè)置流程圖????????????????????????????? D/A 轉(zhuǎn)換流程圖?????????????????????????????? 顯示模塊流程圖????????????????????????????? 第四章 結(jié) 論????????????????????????????????? 參看文獻 ??????????????????????????????????? 致 謝???????????????????????????????????? 附 錄???????????????????????????????????? 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20xx屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒 論 研究背景 伴隨著改革開放的步伐，我國的電子信息產(chǎn)業(yè)從 90 年代開始有了非常迅猛的發(fā)展。從國內(nèi)外目前已掌握的技術(shù)來看，完全由硬件實現(xiàn)的電流源多采用固定值的控制，而數(shù)控電流源的電流可任意設(shè)定，且控制精度較高。 研究目的和意義 電源作為電子設(shè)備的核心部分，其性能的好壞直接影響到電子設(shè)備的可靠性。時下市場上許多數(shù)控電流源存在的問題主要表現(xiàn)在：輸出精度不是很高，負載能力不是太強，性價比不高，操作程序復(fù)雜，工作狀態(tài)不太穩(wěn)定等方面。小功率穩(wěn)壓電源的組成可以用圖21表示，它是由變壓器，整流，濾波，和穩(wěn)壓電路等四個部分組成。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。半波整流電路原理圖如圖 所示 它由電源變壓 器 T整流二極管 D 和負載電阻 LR 組成 ,變壓器的初級接交流電源 ,次級所感應(yīng)的交流電壓為 2 2 2s in 2 s inmu U t U t???? 其中 2mU 為次級電壓的峰值 , 2U 為有效值。 半波整流電路結(jié)構(gòu)簡單 ,元件少 ,但是輸出電壓直流成分較?。ㄖ挥邪雮€波） ,脈動程度較大 ,整流效率低 ,所以僅適用于輸出電流小、允許脈動程度大、要求較低的場合 [2]。 圖 全波整流原理圖 它是由次級具有中心抽頭的電源變壓器 Tr、 兩個整流二極管 1D 、 2D 和負載電阻 LR 組成。 全波整流輸出電壓的直流成分（較半波）增大，脈動程度減小，但變壓器需要中心抽頭、制造麻煩，整流二 極管需承受的反向電壓高，故一般適用于要求輸出電壓不太高的場合。 圖 橋式整流電路原理圖 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20xx屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 橋式整流電路的工作原理如下： E2 2E 為正半周時，對 1D 、 3D 和方向電壓， 1D ， 3D 導(dǎo)通；對 2D 、 4D 加反向電壓， 2D 、 4D 截止。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的 [4]。 對于濾波電路有兩種方案。 在橋式整流電路中，當(dāng) 2U 正半周時， 1D 、 3D 導(dǎo)電，電感中的電流將滯后 2U 不到 90176。由于橋式電路的對稱性和電感中電流的連續(xù)性，四個二極管 1D 、 3D ； 2D 、 4D 的導(dǎo)電角 ? 都是 180176。電感濾波電路，二極管的導(dǎo)通角也是 180176。采用電感濾波以后，延長了整流管的導(dǎo)電角，從而避免了過大的沖擊電流 [5]。 式中包括變壓器副邊繞組的直流電阻和二極管的正向?qū)娮琛? 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20xx屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 接通交流電源后，二極管導(dǎo)通，整流電源同時向電容充電和向負載提供電流 ,輸出電壓的波形是正弦形。后，二極管關(guān)斷，那么只有濾波電容以指數(shù)規(guī)律向負載放電，從而維持一定的負載電流。隨著 2u 的下降，正弦波的下降速率越來越快， Cu 的下降速率越來越慢。 以上過程電容器的放電時間常數(shù)為 電容濾波一般負載電流較小，可以滿足 dt 較大的條件，所以輸出電壓波形的放電段比較平緩，紋波較小，輸出脈動系數(shù) S小，輸出平均電壓 ? ?OAVU 大，具有較好的濾波特性 [7]。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。英特爾的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣 [8]?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。而傳統(tǒng)的 8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80年代提高了數(shù)百倍。 單片機比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU 集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復(fù)雜的而對提及要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機系統(tǒng)。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用，32 位單片機迅速取代 16 位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12 部單片機。 AT89C51 單片機的并行口 P1 接 4 4 矩陣鍵盤，以 － 作輸入線，以 － 作輸出線； P1 口輸出按鍵信息，在數(shù)碼管上顯示每個按鍵的“ 0－ F”序號。 4個按鍵就可實現(xiàn)本題的設(shè)計要求，固采用方案二。 S4 鍵的作用是按下啟動 D/A 轉(zhuǎn)化，將單片機的預(yù)設(shè)值轉(zhuǎn)化為模擬量輸出。 LCD1602 是工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符。 1602 的控制端 RS、 R/W、E 端分別與 STC 的 P P2 P22 連接。 圖 LCD1602 與單片機連接電路圖 D/A 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 對于這一模