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正文內(nèi)容

課程設計--基于51單片機的數(shù)控直流電源設計(編輯修改稿)

2025-07-10 16:21 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 N Y 圖 411 主程序流程圖( 1) 開始 初始化 讀取上次關(guān)機設定值 DA 輸出 TLC1543 檢測實際輸出值 誤差小于50mV? 調(diào)整 STC89C52的輸出值 14 圖 412 主程序流程圖( 2) 鍵盤程序流程圖 本系統(tǒng)中鍵盤程序 分為鍵盤掃描子程序和按鍵功能執(zhí)行子程序。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。 開始 掃描鍵盤 有鍵接下? 返回鍵值 退出 YY Y N 鍵盤掃描 等待輸入 更改 DA 輸出值 保存設定值 屏幕顯示 當前設定值與輸出值 15 圖 421 鍵盤掃描子程序流程圖 圖 422 按鍵功能執(zhí)行子程序流程圖 EEPROM 讀寫程序流程 24C02B 讀寫程序流程圖如 圖 431 和圖 432 所示。 圖 431 24C02B 寫入程序流程圖 讀取數(shù)據(jù) 退出 發(fā)送地址 開始 開始 寫入數(shù)據(jù) 退出 發(fā)送地址 開始 有按鍵按下 執(zhí)行相應功能 退出 16 圖 432 24C02B 讀取程序流程圖 DAC0832 程序流程 DAC0832 的程序流程圖如 圖 44 所示。 圖 44 DAC0832 的程序流程圖 開始 發(fā)送數(shù)據(jù) 讀取數(shù)據(jù) 輸出相應值 結(jié)束 17 TLC1543 程序流程 TLC1543 的小程序流程圖如 圖 45 所示: 圖 45 TLC1543 的小程序流程圖 開始 CLK 發(fā)送脈沖信號 發(fā)送 4 位地址 讀取前四位數(shù)據(jù) CLK 發(fā)送脈沖信號 讀取后 6 位數(shù)據(jù) 結(jié)束 18 第 5 章 系統(tǒng)測試及誤差分析 系統(tǒng)測試 軟件測試 測試軟件 程序編輯器 keil uvision4 程序燒制器 STCISP V35 編譯結(jié)果 在編制完 C 語言后,即 keil uvision4 界面下,進行 了調(diào)試,根據(jù)提示,我找到了程序在編寫上的錯誤,加以改正,再次 進行 調(diào)試。通過上述簡單的測試,證明此次設計的程序基本上正確無誤。然后,將燒錄了程序的單片機 STC89C52 接到系統(tǒng)電路中,查看系統(tǒng)電路的運行情況;如果程序邏 輯有問題可進一步修改,直到系統(tǒng)正常運行。 硬件測試 電源部分提供整個電路所需各種電壓 ,由電源變壓器和整流濾波電路及 三 個輔助穩(wěn)壓 芯片 輸出構(gòu)成,電源變壓器的功率由需要輸出的電流大小決定,確保有充足的功率余量。 電流取樣電阻 R1 要選擇大功率的電阻( 5W 或 10W)。也可使用廢舊萬用表上拆下來的電阻線。檢查電路連接無誤后,即可試機。找一塊數(shù)字表將其并聯(lián)在輸出電路上,按 S1 或 S2 設定一個電壓,此時 LCD1602 第一行顯示的電壓可能會有誤差,適當微調(diào)反饋電路的 VR2,使其與數(shù)字表讀數(shù)一致,再將數(shù)字表 串聯(lián)在電源的輸出電路上,選擇適當?shù)碾娏鳈n,接上一定的負載。此時, LCD1602 第二行會顯示出電流值,適當?shù)恼{(diào)節(jié) VR3改變 TLC1543 參考電壓,直至顯示的電流值與萬用表顯示的電流值一致為止,校正完成后即可使用。 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。 表 51 電壓測試表 系統(tǒng)理論值 系統(tǒng)測量值 誤差 顯示電壓值( V) 理論碼值 ( bit) 實測碼值 ( bit) 實測電壓值( V) 00011110 00011110 00101101 00101100 00110010 00110001 00110111 00110110 00111100 00111011 0 01000001 01000000 01000110 01000101 01001011 01001010 01010000 01001111 0. 01010101 01010100 0 01011010 01011001 01100100 01100011 系統(tǒng)由于剛啟動在電壓方面不穩(wěn)定,存在一定誤差,但是單片機會對其進行控制,使系統(tǒng)再次穩(wěn)定。 精度分析 絕對誤差: ΔU=(++?...++)/12= 相對誤差: γ A=ΔU/U=(++? ++)/12=% 線性度: γL=ΔLmax/YFS= 靈敏度: K= 誤差分析 從電路的原理框圖可以看出,系統(tǒng)的誤差來源于四個方面: 20 DAC0832 的量化誤差。 基準電壓溫漂引入的誤差。 三端穩(wěn)壓器的電路引起的誤差。 其它器件和線路由于溫漂、不穩(wěn)定等原因引起的誤差。 21 結(jié)論(心得體會) 經(jīng)過 兩個周 的艱苦奮戰(zhàn),我最終完成了 課程 設計 。雖然過程是艱苦的,但最終成功的喜悅同樣令我快樂! 此設計用 D/A 和運算放大器做電源,及采用 D/A 輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏值電流 {電壓 }。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。 為了爭取時間,降低成本,我的解決方案是采用 51 單片機。改變電壓的大小,當單片機通過閉環(huán)負反饋調(diào)節(jié)回路的 A/D 轉(zhuǎn)換檢測到電壓達到設定值時,將再次對輸出電壓進行調(diào)制,直到輸出電壓達到設定值;電壓值理論上是象形變化的,不會產(chǎn)生高次諧波,基本實現(xiàn) 了 各項要求和目標,達到了此次 課程 設計的預期目的。 本次設計過程中 , 對紋波也沒有提出嚴格的要求,所以常用的穩(wěn)壓集成電路就可以滿足要求。本設計輸出的電壓穩(wěn)壓精度高,可以用在對直流電壓要求較高的設備上,或在實驗室中當作實驗電源使用。在本次設計的過程中,我發(fā)現(xiàn)很多的問題,給我的感 覺就 是很難,很不順手,看似原理比較簡單的電路,要動手把它給設計出來 卻是 很難的一件事,主要原因是我們沒有經(jīng)常動手設計過電路,還有資料的查找也是一大難題,這就要求我們在以后的學習中,應該注意到這一點,更重要的是我們要學會把從書本中學到的知識和實際的電路聯(lián)系起來,這不論是對我們以后 的就業(yè)還是學習,都會起到很大的促進和幫助,我相信,通過這次的 課程 設計,在下一階段的學習中我會更加努力,力爭把功課學好,學精。同時,通過本次 課程 設計,鞏固了我們學習過的專業(yè)知識,也使我們把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合了起來;考驗了我們借助 互聯(lián)網(wǎng)搜集、查閱相關(guān)文獻資料,和組織材料的綜合能力;從中可以自我測驗,認識到自己哪方面有欠缺、不足,以便于在日后的學習中得到改進、提高。 22 參考文獻 [1]鄒紅 .數(shù)字電路與邏輯設計 [M]. 北京:人民郵電出版社, 2021. [2]李祥臣 .模擬電子技術(shù)基礎教程 .[M] 北京:清華大學出版社 .2021. [3]童詩白,華成英 .模擬電子技術(shù)基礎 [M] 北京:高等教育出版社, 2021. [4]邱關(guān)源 .電路(第四版) [M].北京:高等教育出版社, [5]李群芳,張士軍,黃建 . 單片微型計算機 與接口技術(shù)(第二版) [M].北京:電子工業(yè)出版社, 2021. [6]劉文濤 .單片機語言 C51 典型應用設計 [M].北京:人民郵電出版社,2021. [7]于永,戴佳,常江 .51 單片機實例精講 [M].北京:電子工業(yè)出版社, 2021. [8]曹鳳 .微機數(shù)控技術(shù)及其應用 [M].四川:電子科技大學出版社, 2021. [9]胡壽松 .自動控制原理 [M].北京:科學出版社, [10]潘永雄,沙河,劉向陽 .電子線路 CAD 實用教程(第二版) [M].陜西:西安電子科技大學出版社, 2021. [11]李朝青 .單片機原理及接口技術(shù)(建明修訂版) .北京:北京航空航天大學出版社, 1999. [12]李朝青 .單片機學習輔導測驗及解答講義 .北京:北京航空航天出版社, 2021. [13]何立民 .單片機高級編程 .北京:北京航空航天大學出版社, 1999. [14]張迎新,等 .單片機初級編程 .北京:北京航空航天大學出版社, 1999. [15]余永權(quán) .Flash 單片機原理及應用 .北京:電子工業(yè)出版社, 1997. [16]錢逸秋 .單片機原理及應用 .北京:電子工業(yè)出版社, 2021. [17]王兆安,劉進軍 .電力電子技術(shù)(第五版) .北 京:機械工業(yè)出版社, 23 附錄一 24 附錄二 完整源程序 include include include define uint unsigned int define uchar unsigned char typedef unsigned char BYTE。 typedef unsigned int WORD。 typedef bit BOOL 。 BYTE code dis1[] = {Power Supply}。 BYTE code dis2[] = {w
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