【正文】 是數(shù)字直流穩(wěn)壓電源的核心。采用這種RISC結(jié)構(gòu)，使得AVR系列的單片機(jī)具備1MIPS/Mhz的高速處理能力。Atmel公司將高密度、非易失性存儲器技術(shù)運(yùn)用到AVR單片機(jī)上面，使得AVR單片機(jī)都具有ISP（In System Programming）功能。C 時的功耗： （1）正常模式: mA； （2）空閑模式: mA；（3）掉電模式: 1 μA；ATmega16芯片引腳圖見圖32。XTAL1和XTAL2分別為片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和輸出。TLC5618有如下特點(diǎn)： ；； 和DACB 同時更新；；,范圍1～VDD 1. 1V； 倍；； 的輸入數(shù)據(jù)更新速率；TLC5618 有D或P兩種封裝形式, 引腳排列如圖34所示, 表33所列為TLC5618的引腳功能說明。在模數(shù)轉(zhuǎn)換器中，DC電壓基準(zhǔn)又與模擬輸入信號一起用于產(chǎn)生數(shù)字化的輸出信號。 基本原理： 理想的基準(zhǔn)電壓源應(yīng)不受電源和溫度的影響，在電路中能提供穩(wěn)定的電壓，“基準(zhǔn)”這一術(shù)語正說明基準(zhǔn)電壓源的數(shù)值應(yīng)比一般電源具有更高的精度和穩(wěn)定性。電路如圖36所示。 55到 +150；指定工作溫度范圍 LM35C, LM35CA圖39 溫度測量模塊 LCD顯示電路 LCD1602簡介字符型液晶顯示模塊，是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。圖310是并行模式下單片機(jī)與液晶模塊的連接圖。電壓泵生電路由2個電荷泵組成，用于實現(xiàn)升壓和電壓極性轉(zhuǎn)換。主程序主要負(fù)責(zé)各個模塊之間的參數(shù)的傳輸和協(xié)調(diào)管理工作。圖46 校準(zhǔn)程序流程圖總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計這段時間，我對數(shù)字直流穩(wěn)壓電源的架構(gòu)進(jìn)行了研究，并且對系統(tǒng)的精度、人性化操作等問題進(jìn)行了討論，基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。用旋轉(zhuǎn)編碼器調(diào)節(jié)電壓值比傳統(tǒng)的按鍵更加人性化。 對于本次畢業(yè)設(shè)計，首先我要由衷地感謝我的指導(dǎo)教師薛鵬老師。謝謝你們！參 考 文 獻(xiàn)[1] 趙新民. 智能儀器設(shè)計基礎(chǔ). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 2001.[2] 劉選忠，楊拴科. 實用電源技術(shù)手冊一模塊式電源分冊. 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社. 2002.[3] 王兆安，黃俊. 電力電了技術(shù). 北京機(jī)械工業(yè)出版社. 2001.[4] 戴明禎. 數(shù)字信號處理的硬件實現(xiàn). 航空工業(yè)出版社. 1998[5] 陶永華. 新型PID控制及其應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1998.[6] 趙異波，何湘寧. 電力電子電路的數(shù)字化控制技術(shù). 中國電工技術(shù)學(xué)會. 2002.[7] 紀(jì)宗南. 單片機(jī)外圍器件實用手冊一輸入通道器件分冊. 北京航空航天大學(xué)出版社. [8] 大緣嶸著,王玉珊等譯. 直流穩(wěn)定電源. 科學(xué)出版社. [9] 楊振江. AD/DA轉(zhuǎn)換器接口技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社. 1996.[10] 川陸治國. 電源的計算機(jī)仿真技術(shù). 科學(xué)出版社. [11] :Prentiee一HallIne. 1987.[12] 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華. 模塊化DC/DC實用電路. 電子工業(yè)出版社. 2004.[13] 王順棋. 穩(wěn)壓電源設(shè)計. 國防工業(yè)出版社. [14] 趙學(xué)泉，張國華. 電源電路. 電子工業(yè)出版社. [15] 何希才，姜余祥. 新型穩(wěn)壓電源及其應(yīng)用. 國防工業(yè)出版社. [16] 彭力，李劍，康勇. 數(shù)字PWM方法的改進(jìn). 中國電源技術(shù)學(xué)會. 2001.[17] 沙占友. 智能化集成溫度傳感器原理與應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社. [18] 王雪文，張志勇. 傳感器原理及應(yīng)用. 北京航空航天大學(xué)出版社. [19] 周耀華. 基于TMS32OC54X的系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用. 復(fù)旦大學(xué)出版社. 2000.[20] 劉勝利. 現(xiàn)代高頻開關(guān)電源技術(shù). 電子工業(yè)出版社. [21] SIEMENS SIMATIC Standard PID Control. 2001.[22] 方志宏，王瑋. TMS32OCSO與計算機(jī)串口之間的雙向通訊電子產(chǎn)品維修與制作(7). 1999.[23] 童詩白，華成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社. 2001.[24] 馬忠梅，籍順心. 單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計. 北京航空航天大學(xué)出版社. [25] 馬忠梅，劉濱. 單片機(jī)C語言Windwos環(huán)境編程寶典. 北京航空航天大學(xué)[26] 李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù). 北京航空航天大學(xué)出版社. 1998.[27] Nonvolatile. DigitalPotentiometerDataBookXieor. [28] 趙學(xué)泉，張國華. 電源電路. 北京:電子工業(yè)出版社. [29] 周航慈. 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù). 北京航空航天大學(xué)出版社. [30] 王幸之等編. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù). 北京航空航天大學(xué)社. [31] Bit ubernehmen die Regie [J]. Mot. 1999.[32] SIEMENS SIMATIC Standard PID Control. 2001.[33] LeeHeungJae,AhnBokSkin, ParkYong Engineering. 2000.[34] 張占松. 開關(guān)電源的原理與設(shè)計. 電子工業(yè)出版社. [35] 翁飛兵，陳棣湘. 電子技術(shù)實踐教程. 國防科技大學(xué)出版社. 附錄1：。感謝老師在我畢業(yè)設(shè)計期間為我創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和研究氛圍。LCD點(diǎn)陣固然比LED顯示的內(nèi)容豐富，但是如果電源的工作環(huán)境很惡劣，LCD的高溫和低溫性能都很差，就應(yīng)該選擇數(shù)碼管顯示了，LED具有壽命長、顯示角度寬、醒目、工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。本文工作主要包括以下幾個部分:電源的硬件設(shè)計，包括采樣電路、核心微控制器電路、人機(jī)接口電路等。圖41 系統(tǒng)主程序流程圖 開機(jī)程序設(shè)計系統(tǒng)初始化正確與否會影響到整個程序運(yùn)行的可靠性，開機(jī)程序主要包括端口初始化、中斷初始化、ADC初始化、DAC初始化等。圖311為RS232通信接口連接圖。采用RS232接口通信時，一般只需要3個基本的信號（TXD、RXD、GND）。1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸有差別。 0to +100； 溫度測量模塊介紹LM35D是一種輸出電壓與攝氏溫度成正比例的溫度傳感器，其靈敏度10mV/℃；工作溫度范圍為0100；工作電壓為430V；精度為177。LM35 有多種不同封裝型式，其中SO8 IC式外觀如圖37所示。這主要是由于其自身沒有穩(wěn)壓作用，故輸出電壓的穩(wěn)定性完全依賴于電源電壓的穩(wěn)定性。因此，基準(zhǔn)電壓源在模擬集成電路中占有很重要的地位，它直接影響著電子系統(tǒng)的性能和精度。把ATmega 16的PC4接CS ,作為片選信號控制線, PC5接SCLK , PC6接DIN , 以便由單片機(jī)向TLC5618 傳送數(shù)據(jù)。器件接收的用于編程的16位字的前4位產(chǎn)生數(shù)據(jù)的傳送模式, 后12位產(chǎn)生模擬輸出。下面主要介紹其時鐘電路，其余引腳的連接在下面的模塊中介紹。Atmel公司AVR高端產(chǎn)品ATmega系列部分單片機(jī)中還集成了在線調(diào)試單元，通過JTAG即可實現(xiàn)在線調(diào)試和程序下載功能。32個寄存器全部直接與運(yùn)算邏輯單元（ALU）相連，每一個寄存器都可以代替累加器工作。我們選用的AVR為ATmega 16，它是整個系統(tǒng)的中樞，接收來自鍵盤的信息，對輸入的信息進(jìn)行處理，從而確定儀器的工作狀態(tài)及輸出電壓的大小。傳統(tǒng)方法是在獲取對象精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)某一原則來確定PID參數(shù)。還有一些改進(jìn)算法如積分分離法，遇限削弱積分法，不完全微分法，微分先行法和帶死區(qū)的PID控制算法等。 (2)積分環(huán)節(jié):主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度，從而使系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高。在數(shù)字控制中，除了最常用的PID算法外，由于數(shù)字控制規(guī)律的設(shè)計非常靈活，因此還可以實現(xiàn)在模擬控制中難以實現(xiàn)的一些其它控制算法，如智能控制、仿人智能PI控制、自適應(yīng)控制、專家控制和模糊控制等，以這些方法的相互結(jié)合而成的新控制算法，本節(jié)主要介紹PID控制算法。執(zhí)行PWM操作之前，這種微處理器要求在軟件中完成以下工作： ，這個輸出是一個通用I/O管腳 脈沖寬度調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)PWM的一個優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。(A)圖開關(guān)電源的主電路，拓?fù)錇锽uck電路，鋸齒波信號的頻率和幅值固定不變，將輸出電壓與參考電壓通過運(yùn)算放大器進(jìn)行比較、放大及反饋得到誤差電壓，然后由誤差電壓與鋸齒波電壓的比較結(jié)果產(chǎn)生PWM輸出，并用來控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止。所以在對開關(guān)電源要求性能不是很高的情況下得到廣泛的應(yīng)用。輸出電壓的平均值： （式21）式中，為IGBT處于通態(tài)的時間；為IGBT處于斷態(tài)的時間；T為開關(guān)周期；為占空比。圖22 直流降壓開關(guān)電源典型原理圖圖23 直流降壓開關(guān)電源輸出電壓波形功率開關(guān)管IGBT在PWM波的驅(qū)動控制下周期性的通斷，起到開關(guān)的作用。第2章 原理分析 開關(guān)電源的基本組成 一般地，開關(guān)電源大致由輸入電路、功率變換電路、控制電路和輸出電路四個部分組成。另外，根據(jù)廠商要求電源還應(yīng)該可以通過按鍵選擇一些特殊的功能。根據(jù)上面分析可以看出，由于數(shù)字電路的種種優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字開關(guān)電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用在計算機(jī)、通訊、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，成為國內(nèi)外開關(guān)電源行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字開關(guān)電源的特點(diǎn)可以歸納如下：算法控制智能化。此外，還可以實現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的自動儲存和故障自動診斷，有助于實現(xiàn)電力電子設(shè)備運(yùn)行的智能化。隨著微電子的發(fā)展，速度越來越快、集成度越來越高的微控制器也成為現(xiàn)實。隨著電源工作時間增長，工作溫度的上升，模擬電路無法克服溫漂問題，基于運(yùn)算放大器等單純模擬電路的反饋環(huán)節(jié)，包括比較、放大等，對溫度更為敏感，問題嚴(yán)重時會導(dǎo)致電路無法工作。 電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電，這意味著發(fā)電容量的節(jié)約，而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因，所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染。近年，有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動保護(hù)電路也裝到功率模塊中去，構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM)，不但縮小了整機(jī)的體積，更方便了整機(jī)的設(shè)計制造。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可通過網(wǎng)絡(luò)定時開關(guān)電源，實現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)等功能。（2）具有自檢測功能，包括自動調(diào)零、自動故障檢測與狀態(tài)檢驗、自動校準(zhǔn)、自診斷及量程自動轉(zhuǎn)換等。目前，全國的電源及其配件的生產(chǎn)銷售企業(yè)有4000家以上，產(chǎn)值有300400億