【正文】 t driving of the upper POWER DMOS transistor.5IN1Digital Input from the Motor Controller6GNDCommon Ground Terminal7IN2Digital Input from the Motor Controller8 BOOT2A boostrap capacitor connected to this pin ensures efficient driving of the upper POWER DMOS transistor9 VrefInternal voltage reference. A capacitor from this pin to GND isremended. The internal Ref. Voltage can source out acurrent of 2mA max.10SENSEA resistor Rsense connected to this pin provides feedback for motor current control11 ENABLEWhen a logic high is present on this pin the DMOS POWERtransistors are enabled to be selectively driven by IN1 and IN2. 5V系統(tǒng)電源模塊 單片機要工作需要有5V電源輸入，本設(shè)計采用7805穩(wěn)壓電源電路 圖6 5V系統(tǒng)電源模塊 1602液晶顯示模塊如果采用數(shù)碼管顯示，其價格便宜，但是占用端口較多，功耗大、顯示不功能不全。芯片Reset復(fù)位后，所有I/O口的缺省狀態(tài)為輸入方式，上拉電阻無效，即I/O為輸入高阻的三態(tài)狀態(tài)[4]。當(dāng)I/O設(shè)置為輸入時，引腳內(nèi)部還配置有上拉電阻，這個內(nèi)部的上拉電阻可通過編程設(shè)置為上拉有效或上拉無效。RESET：RESET為芯片復(fù)位輸入引腳。AREF：使用ADC時，可作為外部ADC參考源的輸入引腳。2）ATmage16的引腳分析[4]。單片機計算設(shè)定值與A／D轉(zhuǎn)換采樣反饋值的偏差以及偏差的變化率，得出相應(yīng)的輸出值，由D／A轉(zhuǎn)換變換為模擬量去驅(qū)動電壓輸出控制電路，從而使電壓穩(wěn)定在設(shè)定值[5]。不過對軟件部分要求較高。從性價比來說，采用三端集成穩(wěn)壓芯片來實現(xiàn)要好很多，現(xiàn)在的穩(wěn)壓芯片功能強大，且價格低廉，很適合我們此次的設(shè)計。 方案三：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。而串聯(lián)穩(wěn)壓電源可以避免這些缺點。三、方案論證與比較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(fù)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。復(fù)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(rèn)鍵用于確認(rèn)輸出設(shè)定值[2,3].電源開機設(shè)定電壓輸出默認(rèn)值為5V。3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)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。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(yīng)用，到90年代，功率密度達到每立方英寸50W的數(shù)控電源。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。 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。 含有片內(nèi)看門狗電路、片內(nèi)Flash、同步串行接口SPI。 一、前言 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。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。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。鍵盤設(shè)有6個鍵，復(fù)位鍵，步進增減1V兩個鍵。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。方案二：串聯(lián)型穩(wěn)壓電源并聯(lián)穩(wěn)壓電源有效率低、輸出電壓調(diào)節(jié)范圍小和穩(wěn)定度不高這三個缺點。而這部分電路的設(shè)計會比較麻煩[1]。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)壓芯片。本設(shè)計只需使用到5V輸出作為單片機的電源輸入，所以選用方案一 數(shù)字顯示部分 方案一：用Atmage16實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換利用單片機的軟硬件資源實現(xiàn)高精度高速A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度還可以通過軟件來改變，價格也低廉。 系統(tǒng)硬件設(shè)計 電路原理 電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)選用Atmage16單片機為控制核心，外部擴展1602驅(qū)動芯片用以實現(xiàn)電壓輸出功能，同時1602液晶顯示相應(yīng)的輸出電壓值。驅(qū)動芯片負(fù)載顯示器示器電 源 圖1 電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 硬件模塊分析 ATmage16單片機模塊 1）ATmage16的簡介 ATmega16是AVR系列單片機中比較典型的芯片，其主要特點有：（1） 采用先進RISC結(jié)構(gòu)的AVR內(nèi)核（2）片內(nèi)含有較大容量的非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲器（3）片內(nèi)含JTAG接口（4）寬電壓、高速度、低功耗（5）片內(nèi)含上電復(fù)位電路以及可編程的掉電檢測復(fù)位電路BOD；片內(nèi)含有1M/2M/4M/8M，經(jīng)過標(biāo)定的、可校正的RC振蕩器，可作為系統(tǒng)時鐘使用；多達21個各種類型的內(nèi)外部中斷源；有6種休眠模式支持省電方式工作等等。不使用ADC時，直接連接到電源正極；使用ADC時，應(yīng)通過一個低通電源濾波器與Vcc連接。XTAL1：片內(nèi)反相振蕩放大器和內(nèi)部時鐘操作電路的輸入端。四個端口的第一功能是通用的雙向數(shù)字輸入/輸出（I/O）口，其中每一位都可以由指令設(shè)置為獨立的輸入口，或輸出口。而早期單片機I/O口的驅(qū)動能力只有5mA，驅(qū)動LED時，還需要增加外部的驅(qū)動電路和器件。電源驅(qū)動芯片的選擇，由于器材的限制以及使用CMOS管需要的驅(qū)動需要注意比較多的前級推動，如果直接使用電機驅(qū)動芯片L6203，其價格實惠，電路簡單而且效果非常好。圖7 給出1602 字符液晶作為信號顯示部分 輸出電壓采集反饋電路模塊 圖7 1602液晶顯示模塊 圖8 輸出電壓采集反饋電路 五、系統(tǒng)的軟件設(shè)計 程序設(shè)計數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的程序主要包括3個方面的內(nèi)容：一是單片機從按鍵中讀取數(shù)據(jù)，而后和原有的輸出電壓進行比較；二是利用按鍵進行輸出的調(diào)整；三是從單片機中讀取數(shù)據(jù)傳輸?shù)?602液晶顯示器，進而顯示輸出電壓值。 在這里首先向治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，誨人不倦的老師表示我最衷心的感謝！本次設(shè)計從最初的選題到任務(wù)的制定，系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)及在論文的撰寫過程中都得到了老師的悉心指導(dǎo)與幫助。