【正文】 圖 63 電源示波器觀察的電源紋波 數(shù)控電源的使用圖 64 制作完成后的電源此數(shù)控電源供電為 220V50HZ 交流電，插上電源后，兩塊單片機同時工作，前面數(shù)碼管上顯示理想輸出電壓，后面數(shù)碼管上顯示實際輸出電壓，右上角接口處為負載接口，上面的開關(guān)是五載負載斷路開關(guān)，用于關(guān)閉負載。圖 61（c）是電源輸出電壓 15V、電流 900mA 時的狀態(tài)。第 24 頁 共 40 頁圖 57 過流短路檢測流程圖過流保護轉(zhuǎn)換的部分程序如下：if(P3_3 == 0) P2_3 = 1。} D/A 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計D/A 轉(zhuǎn)換程序和 D/A 差不多，只需要將片選信號送給 D/A 芯片，然后將需要轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)通過單片機 P1 口送給 D/A 芯片。wr = 1。}第 22 頁 共 40 頁 A/D 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計下圖 55 是 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖：圖 55 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖ADC0804 轉(zhuǎn)換時需要片選 ADC0804，然后啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，這樣反復(fù)進行。 P2_6 = 1。 P2_4 = 1。 P2_7 = 1。 P2_5 = 1。}void display(void) /* 數(shù)碼管顯示，第 3 位加小數(shù)點 */{ P0 = discode[disbuf[0]]。 /*。 if(DAC083245) /* 給定 D/A 輸出電壓，等于限制了穩(wěn)壓電源的輸出電壓。 a=2。圖 52 按鍵掃描程序流程圖由于輸出電壓范圍 515V，所以在按鍵設(shè)置時應(yīng)將控制字設(shè)置一個范圍，在流程圖中可以看出，該系統(tǒng)設(shè)置范圍為 45150。軟件的編寫是實現(xiàn)該體統(tǒng)數(shù)字化、智能化的一個重要環(huán)節(jié)。+5V 主要是給單片機、 A/D 轉(zhuǎn)換芯片、D/A 轉(zhuǎn)第 16 頁 共 40 頁換芯片供電，電流大概在 100mA 左右。圖 49 中 JC 端為單片機檢測端口，使其系統(tǒng)具有過流短路保護聲光報警作用。第 13 頁 共 40 頁1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 20May2022 Sheet of File: d:\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:1234VD4VD1VD2 VD3T?TRANS1RL+C~220 UL圖 47 單相橋式整流電路圖單相橋式整流電路時全波整流電路二極管數(shù)量的兩倍，但是電路中兩只二極管同時分擔(dān)反向電壓，多以每只管子至承受二分之一的電壓，而且通過的電流也小。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 20May2022 Sheet of File: d:\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:RXDTXDINT0EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10VCC 40GND 20U101AT89C52P10P11P12P13P14P15P16P17T0T1INT1P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P231 2 3 4 5 6 7 8 9KP11Ka bfcgdeDPY11 7 4 2 1 10 5a b c d e f g3dpdpa bfcgde dpa bfcgde dpa bfcgde dpC06C28C39C412LED_DPY4DPY 4LEDVCCCPUX1X2EARESRDWR ALEPSENP24P25P26P27VCC圖 44 數(shù)碼管顯示電路本設(shè)計采用共陰數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管接在單片機的 P1 和 P2 口，所以單片機 P1 口需要加上拉電阻。本次設(shè)計采用單片機外部加晶振構(gòu)成振蕩電路，如圖 42 所示。89 系列的單片機的 RET 引腳是復(fù)位信號的輸入端，當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，振蕩器穩(wěn)定，RET 引腳上出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就進入數(shù)位狀態(tài)，但是如果引腳 RET 出現(xiàn)持續(xù)的高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài) [9]。由于OP07 具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對于 OP07A 最大為 25μV），所以 OP07 在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。CLK IN，CLK R： 時鐘輸入或接振蕩無件（R，C）頻率約限制在100KHZ~1460KHZ，如果使用 RC 電路則其振蕩頻率為 1/（）。VCC 可接 5V 到 15V的直流電壓。反饋電阻為 IC 芯片提供并聯(lián)反饋電阻，外部運算放大器是用來數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供輸出電壓。這個信號和 XFER 邏輯組合，使輸入寄存器的 8 位數(shù)據(jù)打入 DAC 寄存器并開始 D/A 轉(zhuǎn)換。特殊的電路也能提供TTL 邏輯輸入電壓的水平兼容。整流過后用 LM78XX系列即可穩(wěn)壓。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以經(jīng)過 ADC0804 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機實時對電壓進行采樣，然后進行數(shù)據(jù)處理及顯示。 線性直流穩(wěn)壓電源的基本原理及特點線性穩(wěn)壓電源電路主要由調(diào)整管、基準電壓、取樣電路和比較放大電路等幾部分組成組成 [4]，基本原理框圖如圖 22 所示。（3）單片機通過 I/O 口查詢方式判斷當前電源是否處在過流或短路，并加以聲光提醒。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，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達到 的數(shù)控電源，功率密度達到每立方英寸 50W 的數(shù)控電源。只有滿足產(chǎn)品標準，才能夠進入市場。經(jīng)測試，該電源具有較好的帶負載能力，具有較好的實用性。系統(tǒng)由變壓器、整流器、濾波器、穩(wěn)壓器組成。最后輸出電壓由數(shù)碼管進行顯示。隨著計算機和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時也給電源提出了更高的要求。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點。（2）電壓調(diào)整部分采用 2 片大功率三極管組成復(fù)合調(diào)整管，采用性能較好的運放作為反饋控制端。它的成本比較低，穩(wěn)壓性能好，輸出波形小，缺點是工作效率低，適合在小功率場合應(yīng)用。線性電源功率器件工作在線性狀態(tài)，因此損耗相對開關(guān)電源較高一點，效率上開關(guān)電源好一些。系統(tǒng)原理圖如圖 31 所示。旨在直接與 8080，8048，8085，Z80 及其他通用的微型處理器進行相接 [6]。ILE：數(shù)據(jù)輸入允許鎖存信號引腳（高電平有效），與 CS 一起選通輸入寄存器 WR1。IOUT2：DAC 電流輸出 2 端。這也是四象限乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器所適合的模擬輸入電壓。/RD：外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制輸出信號。DB0 至 DB7：8 位的數(shù)字輸出。4 硬件電路詳細設(shè)計 單片機系統(tǒng)外圍電路設(shè)計在本次設(shè)計中，使用 STC89C52 單片機，其外圍電路有復(fù)位電路、晶振電路、按鍵電路、數(shù)碼管顯示、A/D 芯片和 D/A 芯片接口電路。CPU 工作發(fā)出的控制信號在時間上的相互關(guān)系就是 CPU 的時序問題 [9]。一般 LCD 配置了專門的驅(qū)動電器，在進行信息顯示時，只需要把信息寫入驅(qū)動電器的存儲器中即可。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 20May2022 Sheet of File: d:\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:2RXD2TXD2INT0EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10VCC 40GND 20DPJ2AT89C522P102P112P122P132P142P152P162P172T02T12INT12P002P012P022P032P042P052P062P072P202P212P222P23+5V2X12X22EA2RES2RD2WR 2ALE2PSEN2P242P252P262P27CS1 RD2WR3 CLK IN4INTR5 V IN+6V IN7 AGND8DGND10 Vref/29VCC 20CLKR 19DB0 18DB1 17DB2 16DB3 15DB4 14DB5 13DB6 12DB7 11ADADC08042RD2WR2T1 2P102P112P122P132P142P152P162P17R1110K+5C11150pF2INT0C12100nFIN圖 46 ADC0804 與單片機接口電路 整流電路的設(shè)計把交流電變成直流電的過程，稱為整流。其詳細工作原理在 章節(jié)已講過。這樣就構(gòu)成了過流短路保護的聲光報警。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 22May2022 Sheet of File: d:\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:D111N1007D121N1007D131N1007D141N1007123J11CON3C14104+C132000uFC12104+C112000uFVin1GND2Vout 3W1 7815Vin1 GND2Vout 3W2 7915C16104+C15100uFC18104+C17100uFVin1GND2Vout 3W3 7805C110104+C19100uF+15V15V+5V+20V圖 412 基本穩(wěn)壓電源電路圖 總電路圖的設(shè)計如圖 413 總電路圖。第 18 頁 共 40 頁 (a) (b)圖 52 主程序流程圖圖 52 中（a）是單片機 1 的流程圖，（b）是單片機 2 的流程圖。 } } else { while(key3 == 0)。 else if(a==3) DAC0832 = 10。void hexbcd(uint a) /*將 DA 的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成想輸出的電壓 */ /* a 是送去 DA 轉(zhuǎn)換的數(shù) */{ float b。 disbuf[2] = c%1000/100。 delay()。 P2_5 = 1。 P2_7 = 1。 P2_4 = 1。 P2_6 = 1。wr = 0。return(jieguo)。 /*DAC0832 是設(shè)置的輸出電壓二進制數(shù)，DAC0832 接在 P1 口*/ 過流短路保護檢測程序設(shè)計由于硬件上的制作，當系統(tǒng)出去過流和短路狀態(tài)時，單片機的 INT0 口會出現(xiàn)低電平信號，所以在軟件設(shè)計上，只需要檢測這個低電平信號，可以判斷是否進入過流短路狀態(tài)。 數(shù)控電源的測試一下是數(shù)控電源在不同輸出電壓下工作的狀態(tài)，如圖 61（a）、（b）、（c）、（d）所示。負載調(diào)整率測試，由于實驗條件有限，不能找到大功率的滑動變阻器，所以在有限資源條件下只測量 15V 和 10V 輸出電壓下的負載調(diào)整率。本此數(shù)控電源初始狀態(tài)下設(shè)置電。以下是該數(shù)控電源在空載情況下測得的數(shù)據(jù)：表 61 電源理想輸出電壓與實際電壓的比較理想輸出電壓單位：V實際輸出電壓單位：V理想輸出電壓單位：V實際輸出電壓單位：V理想輸出電壓單位：V實際輸出電壓單位：V理想輸出電壓單位：V實際輸出電壓