【正文】 ，它需要經過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成[2]。這種直流穩(wěn)壓電源存在讀數不直觀、電位器易磨損、穩(wěn)壓精度不高、不易調準、電路構成復雜、體積大等缺點，而基于單片機控制的數字式可調穩(wěn)壓電源能較好地解決了以上問題。電力電子技術是電能的最佳應用技術之一。 可調直流穩(wěn)壓電源國外發(fā)展現狀而以美國為首的幾個發(fā)達國家，在電源產品的工藝水平、開發(fā)投入、生產規(guī)模、先進檢測設備、網絡化和持續(xù)續(xù)航能力等方面相對領先。并且引入單片機控制，使其在功能上具有一定智能化，能夠滿足一般低限度場合的供電需要。哈爾濱劍橋學院畢 業(yè) 設 計論文題目： 基于單片機的可調直流穩(wěn)壓電源設計 學 生： 李玉秋 指導教師： 劉媛媛 講師 專 業(yè)： 電子信息工程（電氣及其自動化）班 級： 09電氣4班 2013年 5 月哈爾濱劍橋學院畢 業(yè) 設 計 任 務 書題目名稱：基于單片機的可調直流穩(wěn)壓電源設計立題意義：可調穩(wěn)壓電源不僅具有開關電源體積小，損耗低的優(yōu)點，還具有線性電源輸出電壓紋波小，輸出特性好的優(yōu)點。、 ~15V步進調節(jié)。具有一定的的研究意義及實用價值?，F在，正向著數字化、模塊化和綠色化等方向發(fā)展。當今電源技術融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學科領域。 本題采用單片機和其它元器件及外圍電路，開發(fā)一個數字式可調穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。調線方式保存RAM中的內容，但震蕩停止器工作并禁止其他所有部件工作到下一個硬件復位[4]。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因為其內部無程序存儲器空間。AT89C51可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數據存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用64K的定址范圍[5]。如果是使用8052或是8032的話，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。：WR：外部數據存儲器的寫入信號。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。中7個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個賀點形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數點用，它能顯示各種數字及部份英文字母。共陰和共陽結構的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。由于所有的段選碼連在一起，所以同一瞬間只能顯示同一種字符。 數模轉化電路原理介紹TLC1543美國TI司生產的多通道、低價格的模數轉換器。芯片內部有一個14通道多路選擇器，可選擇11個模擬輸入通道或3個內部自測電壓中的任意一個進行測試。CS為高電平時，I/O CLOCK、ADDRESS被禁止，同時DATA OUT為高阻狀態(tài)。CS上升沿終止這個過程并在規(guī)定的延遲時間內使DATA OUT引腳返回到高阻狀態(tài)，經過兩個系統(tǒng)時鐘周期后禁止I/O CLOCK和ADDRESS端。在本文后的程序中對此有詳細的說明[10]。 鑒于目前國內采用的通信電源均為負電壓，而TLC1543模擬通道輸入只能為正電壓，因此48V 直流電壓在送到A/D轉換器前除了要分壓外，還需將負電壓轉換為正電壓。變壓器是一種靜止電機，根據電磁感應的原理，能夠將一種電壓的電能轉換為另一種電壓的電能，以滿足不同負荷的需要。~20V~220V圖2—10 單相橋式整流電路單相橋式整流電路如圖210所示。單相橋式整流濾波電路波形圖如圖211所示。由于電容C1并聯(lián)在負載電阻R1上，所以電容C1兩端的電壓Uc就是負載的電壓U0，交流電壓U的波形；假設，電路接通時，恰恰在電壓U由負到正過零的時刻，這時二極管開始導通，電壓U通過二極管向電容C1充電，由于二極管的正向電阻很小，所以充電時間常數很小，電壓Uc將隨著電壓U按正弦規(guī)律逐漸升高，當U增大到最大值時，Uc也隨之上升到最大值。由于電容C1與負載電阻R1并聯(lián)，C1的容量愈大，整流后所得的脈動電流交流分量的頻率愈高，則電容C1的容抗愈小，而電阻R1 的阻值與頻率無關，因此，脈動電流中的交流成分主要通過電容C1而被旁路，R1上的電流和電壓便較為平直了。當穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。圖2—15 保護電路3 可調直流穩(wěn)壓電源硬件電路設計 Protel 99SE Protel 99SE是ProklTechnology公司開發(fā)的基于Windows環(huán)境下的電路板設計軟件。接下來就可以進行局部的連線了。（2）不同設計文件之間拷貝模塊時，操作如下：先選中要拷貝的部分－》拷貝，鼠標變成十字線后在選定的區(qū)域中間點擊左鍵－》切換到另一個設計文件，粘貼即完成了操作。該直流穩(wěn)壓電源主要由四部分組成：開關電源電路、模數轉換電路、單片機控制電路、數碼管顯示電路和保護電路。其中A0~A10是11路輸入，VCC和GND分別是電源引腳，REF+和REF分別是參考電源的正負引腳，I/O Clock 是芯片的時鐘端，Adress 是地址選擇端，Data Out是數據輸出端，這三根引腳分別接到CPU的三個I/O端即可。圖3—6 單片機接口電路圖 數碼管顯示電路設計顯示電路如下圖所示，數碼管段碼接單機的P0口，位碼接單片機的P10—P13口。因此，在本系統(tǒng)中，考慮到匯編語言的這些缺點，采用了C語言作為軟件設計語言?；趩纹瑱C的直流可調電源的設計程序：33includeinclude define uint unsigned intdefine uchar unsigned chardefine _Nop() _nop_()define nop() _nop_()uchar ge=0,shi=0,bai=0,qian=0。sbit CS=P2^5。x0。}} }uint readTLC1543(uchar port){uint i ,ad,ad1=0。i++){ADIN=(bit)(portamp。CLOCK=0。datah=1。if(DOUT)datal|=0x01。}void init(){TMOD=0x11。 TR1=1。 jisuan()。if(cc==0){W4=1。P0=table[shi]。并且引入單片機控制，使其在功能上具有一定智能化，能夠滿足一般低限度場合的供電需要。正是他們的關懷和支持才使我使我能夠走進知識的殿堂，在此，謹以此文獻給他們，希望能給他們帶來一絲欣慰。在本次畢業(yè)設計期間，我得到許多老師和同學的指導和幫助，特別是我的指導老師劉老師，他以淵博的學識和豐富的實踐經驗給我的畢業(yè)設計提供了很多寶貴的指導性意見和建議，同時也教會了我如何從事本專業(yè)的課題研究，如何將理論與工程實踐相結合以滿足設計要求。這次設計在參考了很多書籍的情況下，嘗試增加了一些功能，盡管沒有達到所期望的最完善的目的，但也有了一定的突破。W4=0。P0=table[qian]。} }void timer0() interrupt 1{H0=(65536100)/256。bai=a%1000/100。TL0=(65536100)%256。} EOC=0。CLOCK=0。delay(10)。CLOCK=1。CLOCK=0。y0。sbit ADIN=P2^3。uint t=0,ttt=0。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。數碼管顯示電路圖如圖37所示。模數轉換電路如圖34所示。 開關電源電路設計該部電路包括變壓、 整流、濾波、穩(wěn)壓等各部分電路[14]。先按照已畫好的電路草圖將所有元件找到拖放到編輯框里。對某個工程的操作是對一個數據庫的操作，因此不同的數據庫會在不同的窗口中打開，通過最小化可看到各個數據庫的窗口。Protel 99SE軟件如圖31所示。限流方式由于其具有電流下垂特性，故障解除后開關電源能自動恢復工作，因此，得到比較廣泛的應用。三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。除了剛過最小值的一小段時間內，仍有Uc=U的關系外，之后就出現UUc的情況，二極管承受反向電壓，處于截止狀態(tài)。 濾波電路原理介紹濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負載串聯(lián)電感器L，以及由電容、電感組合而成的各種復式濾波電路。單相橋式整流電路是由四個二極管接成電橋的形式構成的。其中，與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組；與負載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組。當輸入電壓為0V時，TLC1543 ；當輸入電壓為5V時，A0端電壓為0V。表2—2 1543模擬量輸入地址表模擬輸入通道選擇輸入寄存器地址（2進制）A00000A10001A20010A30011A40100A50101A60110A70111A81000A91001A101010內部測試電壓選擇輸入地址輸出結果（16進制）（Vref++Vref）/21011200Vref+1100000Vref11013ff注：Vref+為加到TLC1543 REF+端的電壓，Vref是加到REF端的電壓 TLC1543芯片的應用（1）PC機通信接口電路圖2—8 1543工作時序 TLC1543的軟硬設計要點TLC1543三個控制輸入端CS、I/O CLOCK、ADDRESS和一個數據輸出端DATA OUT遵循串行外設接口SPI協(xié)議，要求微處理器具有SPI口。隨后，CPU向ADDRESS提供4位通道地址，控制14個模擬通道選擇器從11個外部模擬輸入和3個內部自測電壓中選通1 路送到采樣保持電路。內部轉換器具有高速（10181。該芯片與單片機的接口采用串行接口方式，引線很少，與單片機連接簡單，可廣泛應用于各種數據采集系統(tǒng)。（~~，~~。這種電路的優(yōu)點在于：在同一時間可以顯示不同的字符；但缺點就是占用端口資源較多。8個筆劃段hgfedcba對應于一個字節(jié)（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二進制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。共陰與共陽極LED顯示器如圖24所示。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。RST：復位輸入。其引腳分配如