【正文】 ......................................18 軟件測試 ..............................................................................18 硬件測試 ..............................................................................18 II 系統(tǒng)整體測試 .......................................................................18 誤差分析 ........................................................................................19 結(jié)論（心得體會） ......................................................................................21 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................22 附錄一 .........................................................................................................23 附錄二 .........................................................................................................24 1 第 1 章 緒論 課題 的背景及意義 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)。在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源來供電。這樣，當(dāng)輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個小范 圍內(nèi)改變時，困難就較大。但在實際生活中，都是 由 220V 的交流電網(wǎng)供電。因此，電壓的調(diào)整精度不高，讀數(shù)欠直觀，電位器也易磨損。 該系統(tǒng)原理是以 STC89C52單片機(jī)為控制單元，以數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832輸出參考 電流 控制電壓調(diào)整模塊 NE5534輸出電壓大小，同時輸出穩(wěn)壓采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 TLC1543將采樣電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過單片機(jī)實現(xiàn)閉環(huán)控制。在制作過程中發(fā)現(xiàn)， PWM 占空比的線性變化使相應(yīng)的電流呈非線性變化，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)濾波電容的存在對占空比很小的 PWM 波積分效果明顯，導(dǎo)致電壓的非線性變化更顯著，特別是 PWM 占空比很小時 (希望得到輸出的電壓很小 )，利用單片開關(guān)電源的 PWM 技術(shù)控制開關(guān)的占空比來調(diào)整輸出電壓的，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。設(shè)計方案，包括了微控制器模塊、 D/A 轉(zhuǎn)換模塊、 穩(wěn)壓控制模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊 五 部分構(gòu)成 ,形成開環(huán)控制。本主電路的原理是通過 MCU 控制 DA的輸出 電流 大小，通過 兩級 放大器 轉(zhuǎn)換成電壓值并放大，經(jīng)過 電壓 調(diào)整模塊調(diào)整作為最終輸出的電壓。液晶屏顯示電路，該系統(tǒng)使用 LCD1602 液晶顯示屏，可以清晰地顯示分別組成顯示電路的十4 位、個位、小數(shù)點位，同時還能顯示英文名稱和電壓 /電流單位。 系統(tǒng)總框圖如圖 21 所示。 方案二 采用 STC89C52 作為控制器。優(yōu)點：可視角度寬，介格便宜；缺點： 顯示的內(nèi)容少，介面呆板，而且占用較多的 IO 口資源。 鍵盤部分 方案一 利用 I/O 口直接連接的獨(dú)立式鍵盤 ,每鍵都有相應(yīng)的 I/O 口對應(yīng) ,編程容易控制，實現(xiàn)方便； 方案二 利用 P3 口接成 4*2 鍵盤。優(yōu)點：集 AD， DA 于一身；缺點：價格昂貴，且操作不熟悉。 掉電記憶部分 我選用應(yīng)用最廣泛的 ST24C02 芯片。其中 +21V 電壓經(jīng)過 7815 轉(zhuǎn)換得到穩(wěn)定 +15V 電壓，再經(jīng) 7805 轉(zhuǎn)換得到穩(wěn)定 +5V 電壓； 21V 電壓經(jīng)過 mc7915轉(zhuǎn)換得到穩(wěn)定的 15V 電壓。本設(shè)計中 DAC 工作于直通工作方式。 圖 322 DAC0832 引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖 9 UA741 為常用運(yùn)放，由美國 fairchild 公司生產(chǎn)，具有低漂移，穩(wěn) 定等優(yōu)點，可外置調(diào)零電路以抑制零點漂移?；瑒幼冏杵?R22 的作用為調(diào)零電路以抑制零點漂移。Q3 管 9013 和電阻 R1 為限流保護(hù)部分。 NE5534 生產(chǎn)于美國德州半導(dǎo)體公司，具有共模抑制比高，響應(yīng)速度快和壓擺率高 等優(yōu)點，常用于音響，耳機(jī)等設(shè)備。 即 U2 每改變 ， U0 改變 。 圖 324 電壓調(diào)整模塊原理圖 鍵盤模塊 系統(tǒng)共設(shè)置了 9 個獨(dú)立按鍵，實現(xiàn)了常用電壓設(shè)定，電壓“ +”“ — ”設(shè)定及正常關(guān)機(jī)辨別的功能。 24C02B 是 ATMEL 公司生產(chǎn)的一款 256 byte 的串行 EEPROM，能重復(fù)擦寫 1,000,000 次，記錄的信息能保存 100 年以上，而且與單片機(jī)的連接只要 2 根線。 LCD 液晶屏幕采用 1602，能夠顯示 16X2 個字符。 圖 327 顯示模塊原理圖 13 第 4 章 軟件設(shè)計 主程序流程 系統(tǒng)的核心部分是對輸出精度的閉環(huán)控制。鍵盤掃描子程序流程圖如 圖 421 所示，按鍵功能子程序流程圖如 圖 422 所示。通過上述簡單的測試，證明此次設(shè)計的程序基本上正確無誤。也可使用廢舊萬用表上拆下來的電阻線。 系統(tǒng)整體測試 測試工具 19 雙蹤示波器 數(shù)字萬用表 測試結(jié)果 測試結(jié)果如表 51 所示。 三端穩(wěn)壓器的電路引起的誤差。采用此方案能有效地縮短調(diào)節(jié)時間，并能提高輸出精度，經(jīng)計算需要采用 8 位的 D/A 芯片。本設(shè)計輸出的電壓穩(wěn)壓精度高，可以用在對直流電壓要求較高的設(shè)備上，或在實驗室中當(dāng)作實驗電源使用。 typedef unsigned int WORD。 BYTE code dis3[] = {Please wait...}。//LCD 輸出字符數(shù)組 float n,setvalue。//TLC 占用 IO 口 25 sbit TLCCL=P1^2。 sbit scl=P2^0。 sbit rs = P2^2。 while(ms) { for(i = 0。 _nop_()。 rw = 1。 _nop_()。 ep = 0。 rw = 0。 P0 = cmd。 _nop_()。 27 _nop_()。 } void lcd_wdat(BYTE dat) { //寫入字符顯示數(shù)據(jù)到 LCD while(lcd_bz())。 P0 = dat。 _nop_()。 _nop_()。 // 28 delay(1)。 // delay(1)。// 將輸出值送 p0 口 delay(1)。 delay(1)。 DACS=1。 i=2。 delay(1)。 TLCCL=0。 } delay(1)。//2 TLCAD=0。 TLCCL=1。 temp=TLCOUT。 delay(1)。 if(temp==1) { vad=vad+64 。 TLCCL=0。 TLCCL=1。 if(temp==1) { vad=vad+16。 TLCCL=0。 TLCCL=1。 if(temp==1) { 32 vad=vad+4。 TLCCL=0。 TLCCL=1。 if(temp==1) { vad=vad+1 。 TLCEOC=0。 i。 for(i=0。039。139。239。339。439。539。639。739。839。939。 } a[4]=a[3]。 34 a[5]=39。 setvalue=setvalue+l+。 } /*************************************************** ***************** 鍵盤掃描函數(shù) ******************* ***************************************************/ void keyscan() { uchar temp1,temp。 temp1=P3。 } switch(temp) { case 0x7f: setvalue=setvalue+。 case 0xdf: setvalue=setvalue+。 case 0xf7: setvalue=3。 case 0xfd: setvalue=9。 } if(setvalue13) setvalue=13。 // 初始化 LCD delay(10)。\039。 // 設(shè)置顯示位置為第二行第 5 個字符 i = 0。 // 顯示字符 i++。 delay(200)。 // 設(shè)置顯示位置為第一行的第 1 個字符 i = 0。 // 顯示字符 i++。 delay(200)。 // 初始化 LCD delay(10)。\039。 while(i6) { lcd_wdat(setv[i])。 while(dis5[i] != 39。 } 38 i = 0。 。 short_delay()。 short_delay()。 short_delay()。 scl=1。(i250))i++。 uchar i。 for(i=0。 short_delay()。 short_delay()。 scl=0。 for(i=0。 j=sda。 } return k。//器件地址 (寫 ) 1010 111 0 response()。//寫數(shù)據(jù) response()。//寫數(shù)據(jù) response()。 write_byte(0xae)。 start()。 //讀取的數(shù)據(jù)賦予 dq stop()。 write_byte(0xaf)。 } /*************************************************** ***************** 程序初始化 ********************* ***************************************************/ void init() { change(0,setv)。 inv=0。//讀取上次關(guān)機(jī)時的設(shè)定參數(shù) changetf()。//鍵盤掃描 change(setvalue,setv)。 write_da()。 else if((outvinv)2) outv=outv+1。 } xx=inv*13