數(shù)控直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 上電復(fù)位電路以及可編程的掉電檢測(cè)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(shí)鐘使用；多達(dá)21個(gè)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。由一個(gè)電阻(R)和一個(gè)可變電位器(RP)組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，輸出電壓為:Vo=(1+RP/R). 數(shù)字顯示部分方案：用Atmage16實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換利用單片機(jī)的軟硬件資源實(shí)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(jià)格也低廉。我們?cè)谶x擇方案的時(shí)候考慮到電路要簡(jiǎn)單，元件要容易找，所以我們選擇了上述的方案中的第三個(gè)方案。如此繁多的分類方式會(huì)讓我們摸不著頭腦，不知道從哪里入手。通過步進(jìn)增減按鍵功能選擇可在不同的設(shè)定參數(shù)之間切換，再按確認(rèn)鍵進(jìn)入設(shè)定電壓輸出狀態(tài)。二、系統(tǒng)功能系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)范圍為0～12V，最大輸出電流1A，具有過載和短路保護(hù)功能。以單片機(jī)為核心的智能化高精度簡(jiǎn)易直流電源的設(shè)計(jì),電源采用數(shù)字調(diào)節(jié)、輸出精度高, 特別適用于各種有較高精度要求的場(chǎng)合。直流穩(wěn)壓電源是最常用的儀器設(shè)備, 在科研及實(shí)驗(yàn)中都是必不可少的。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。數(shù)字化智能電源是針對(duì)傳統(tǒng)電源的不足設(shè)計(jì)的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護(hù)性。單片機(jī)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。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。電源在使用時(shí)會(huì)造成很多不良后果，世界各國紛紛對(duì)電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。 含有片內(nèi)看門狗電路、片內(nèi)程序Flash、同步串行接口SPI。目錄一、前言 4二、系統(tǒng)功能 5三、方案論證 63．1 穩(wěn)壓電源的分類 63．2 穩(wěn)壓電源部分方案 6 三端集成穩(wěn)壓芯片 8 數(shù)字顯示部分 9四、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9電路原理 9硬件模塊分析 10 ATmage16單片機(jī)模塊 9 L6203驅(qū)動(dòng)模塊 12 5V系統(tǒng)電源模塊 14 1602液晶顯示模塊 14 15五、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 151 程序設(shè)計(jì) 15 16六．結(jié)束語 16七．參考文獻(xiàn) 17附錄1(電路原理圖) 18附錄2（電子萬年歷程序） 19摘要將單片機(jī)數(shù)字控制技術(shù)，有機(jī)地融入直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)出一款數(shù)字化通用直流穩(wěn)壓電源。AVR 系列的單片機(jī)不僅具有良好的集成性能, 而且都具備在線編程接口, 其中的Mega 系列還具備JTAG 仿真和下載功能。關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源；AVR單片機(jī)；液晶顯示一、前言電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。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。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。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。整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機(jī)控制, 從而使直流電源智能化, 基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守工作過程中, 穩(wěn)壓電源的工作狀態(tài)(輸出電壓、電流等各種工作狀態(tài)) 均由單片機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)LCD顯示, 由鍵盤控制進(jìn)行動(dòng)態(tài)邏輯切換。3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對(duì)不同的系統(tǒng)(或不同型號(hào)的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對(duì)控制軟件做一些調(diào)整即可。復(fù)位鍵用于啟動(dòng)參數(shù)設(shè)定狀態(tài)（5V），步進(jìn)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.電源開機(jī)設(shè)定電壓輸出默認(rèn)值為5V。三、方案論證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(jiǎn)單穩(wěn)壓電源和反饋型穩(wěn)壓電源，等等。綜合考慮效率，輸出功率，輸入輸出電壓，負(fù)載調(diào)整率, 本設(shè)計(jì)選用方案三，要求較低，(L，Q，M等)使其工作在最佳狀態(tài)。 三端集成穩(wěn)壓芯片方案:采用LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源 LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源能夠連續(xù)輸出可調(diào)的直流電壓. 不過它只能連續(xù)調(diào)正電壓，穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流，過熱保護(hù)電路。單片機(jī)計(jì)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(dòng)電壓輸出控制電路，從而使電壓穩(wěn)定在設(shè)定值。不使用ADC時(shí)，直接連接到電源正極；使用ADC時(shí)，應(yīng)通過一個(gè)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(shí)鐘操作電路的輸入端。四個(gè)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(dú)立的輸入口，或輸出口。而早期單片機(jī)I/O口的驅(qū)動(dòng)能力只有5mA，驅(qū)動(dòng)LED時(shí)，還需要增加外部的驅(qū)動(dòng)電路和器件。圖3內(nèi)部晶體振蕩器外接電路 L6203驅(qū)動(dòng)模塊L6203驅(qū)動(dòng)模塊就是將5V的輸入電壓變成Vin的電壓24V，一方面提高電壓，一方面提高電流。所以選擇選擇1602液晶顯示。七．參考文獻(xiàn)[1]王兆安,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005[2][R].蘭州理工大學(xué),2000.[3]張毅剛．單片機(jī)原理及應(yīng)用IM]．北京：高等教育出版社，2004[4]E33范立南．單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京；人民郵電出版社，2004[5]王水平,史俊杰,—原理、設(shè)計(jì)及實(shí)用電路(修訂版)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2005[6][M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003附錄1(電路原理圖)附錄2（數(shù)控直流穩(wěn)壓電源程序）/*****************************************************This program was produced by theCodeWizardAVR EvaluationAutomatic Program Generator?Copyright 19982007 Pavel Hai
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