【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 示它是一個(gè)可以輸出負(fù)5V的三端穩(wěn)壓器三端。這種穩(wěn)壓用的集成芯片，只有3個(gè)引腳，分別是VIN、GND、VOUT。常見(jiàn)的封裝有TO220 、TO3等封裝。本次設(shè)計(jì)采用的是TO220封裝。 電阻分壓電路,VIN接的是電源模塊的輸入電源端,VOUT接的是電源模塊的輸出電壓端。、直接使用STC12C5A32S2單片機(jī)內(nèi)置的AD轉(zhuǎn)換器就可以讀出R22和R24的電壓。只要R39和R2R40和R24的電阻阻值確定下來(lái)，就可以通過(guò)STC12C5A32S2單片機(jī)計(jì)算出VIN和VOUT的電壓值并顯示在LCD1602上。計(jì)算公式為 VIN=(ADC1/1023*)/R22*(R39+R22) （） OUT=(ADC2/1023*)/R24*(R40+R24) （）；除以1023是因?yàn)镾TC12C5A32S2單片機(jī)的8路ADC是10位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；。 TLC1549ADC轉(zhuǎn)換電路與基準(zhǔn)電壓電路，其中的TL431是一款可控精密穩(wěn)壓源，它的輸出電壓可以只用兩個(gè)電阻來(lái)設(shè)置Verf。，其中TLC1549是一個(gè)8引腳的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，具有內(nèi)部采樣和保持、抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)。TLC1549的1號(hào)腳是正基準(zhǔn)電壓輸入端，2號(hào)腳是模擬電壓信號(hào)輸入端，3號(hào)腳是負(fù)基準(zhǔn)電壓輸入端，4號(hào)腳是模擬地，5號(hào)腳是片選端，6號(hào)腳是數(shù)據(jù)輸出端，7號(hào)腳是時(shí)鐘線，8號(hào)腳是電源端。 ，以提高測(cè)量精度。本次設(shè)計(jì)采用基準(zhǔn)電壓就是4V，這比STC12C5A32S2的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓較低，所以可以提高測(cè)量電流的精度。當(dāng)輸出電流流過(guò)負(fù)載后再流進(jìn)采樣電阻時(shí)，就在采樣電阻上產(chǎn)生壓降，將這壓降經(jīng)過(guò)運(yùn)放放大后接到TLC1549的2號(hào)引腳。 TLC1549ADC轉(zhuǎn)換電路與基準(zhǔn)電壓電路 獨(dú)立按鍵、蜂鳴器和模式指示燈電路、蜂鳴器和模式指示燈電路“輸入電壓”模式，本次設(shè)計(jì)總共采用5個(gè)獨(dú)立按鍵。從左至右數(shù)，第一個(gè)按鍵是“模式設(shè)置”按鍵，它可以設(shè)置本設(shè)計(jì)的電源輸出方式，即數(shù)控模式和手動(dòng)模式，默認(rèn)情況下是數(shù)控模式；第二個(gè)按鍵是LCD1602的“屏幕切換”按鍵，第一次按下時(shí)就切換到數(shù)控模式下的“輸入電壓”模式，之后屏幕的光標(biāo)在設(shè)置電壓的“十位”上閃爍。，第二次按下時(shí)光標(biāo)就在“個(gè)位”閃爍，以此類推，當(dāng)?shù)谖宕伟聪聲r(shí)就又重新回到“十位”。此時(shí)第一個(gè)按鍵就作為“輸入電壓”模式的“確認(rèn)并返回”鍵；第三個(gè)按鍵是“+”鍵，第四個(gè)按鍵是“”鍵；第五個(gè)按鍵是“記錄當(dāng)前電壓”鍵。，是低電平觸發(fā)的,它的作用是為按鍵按下提供指示音，也為輸入電壓過(guò)壓、輸出電壓過(guò)壓、輸出電流過(guò)流提供報(bào)警聲。，系統(tǒng)啟動(dòng)后默認(rèn)是右邊的指示燈亮，左邊的指示燈滅。當(dāng)按下第一個(gè)按鍵時(shí)，右邊和左邊的指示燈狀態(tài)會(huì)交換，即右邊的指示燈滅，左邊的指示燈亮。 數(shù)控模式與手動(dòng)模式切換電路，該電路是工作模式的切換電路，它在默認(rèn)時(shí)不工作，即J20是高電平，F(xiàn)B與DAC0相通，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)就處于數(shù)控模式。當(dāng)J20是低電平時(shí)，電路工作，F(xiàn)B與ADJ0引腳相通，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)就是處于手動(dòng)模式。，是足夠驅(qū)動(dòng)繼電器的。圖中的二極管采用的是1N4007，它的最高反向耐壓可達(dá)1001V，能夠承受正向浪涌電流為31A。它的作用是保護(hù)三極管，因?yàn)槔^電器的控制部分是電感線圈，在通斷的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生較大的反向電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)這個(gè)電動(dòng)勢(shì)存在時(shí)電流就可以通過(guò)二極管回到電源，從而減少流過(guò)三極管的電流，進(jìn)而保護(hù)三極管。繼電器是采用5V的，這樣可以節(jié)省電路。不用再找其他電源來(lái)給繼電器供電。 數(shù)控模式與手動(dòng)模式控制電路，R41和R23組成的電路是手動(dòng)模式的控制電路，當(dāng)調(diào)節(jié)R41是就可以調(diào)節(jié)可輸出電壓。PWM波經(jīng)過(guò)10K電阻和100uF電容濾波后變成直流信號(hào)，加在LM393的2號(hào)腳上，由運(yùn)放的“虛短”特性可知，LM393的3號(hào)腳上也是濾波后的直流電壓，所以就相當(dāng)于調(diào)節(jié)PWM波的占空比就可以調(diào)節(jié)LM393 3號(hào)腳的電壓，也就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，3號(hào)腳上的電壓就會(huì)改變，與2號(hào)腳上的電壓相比后經(jīng)1號(hào)腳輸出，最后進(jìn)入XL4016的FB引腳，使XL4016自行調(diào)節(jié)讓輸出電壓保持不變。 電源部分電路 XL6012升壓電路。，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源電壓Vi給電感充電，二極管VD截止，負(fù)載由C供電，此時(shí)電感上的電壓為Vi，設(shè)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)間為Ton，那么電感增加的磁通量就為：Vi*Ton。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由于電感上的電流不會(huì)突變，所以電流還是從左往右流，二極管VD正向?qū)?，電感的磁通量減少。設(shè)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)間為Toff,那么在電感上減少的的磁通量就為：(VoVi)* Toff。當(dāng)開(kāi)關(guān)S的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定、平衡時(shí)，Vi*Ton=(VoVi)* Toff，由于占空比D1，所以有VoVi,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)升壓功能。 XL4016降壓電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源電壓Vi給電感充電，二極管VD截止，加在電感上的電壓為ViVo, 設(shè)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)間為Ton，那么電感上增加的磁通量就為：(ViVo)*Ton。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由于電感的電流不突變，所以電流是從下往上流過(guò)二極管VD，二極管VD正向?qū)ǎ姼械拇磐繙p少。設(shè)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)間為Toff,那么電感減少的的磁通量就為：Vo* Toff。當(dāng)開(kāi)關(guān)S的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)達(dá)到平衡、穩(wěn)定時(shí)，有（ViVo）*Ton=（Vo）*Toff，由于占空比D1，所以有VoVi,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降壓功能。：只要固定了R1，調(diào)節(jié)R2就可以調(diào)節(jié)輸出電壓了。由本設(shè)計(jì)要求，XL6012的輸出電壓是要求固定高于31V的。4 軟件設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序是用C語(yǔ)言編寫的，采用Keil Software公司出品的Keil4 C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。： 主函數(shù)流程圖，系統(tǒng)初始化部分包括了STC12C5A32S2的IO口模式設(shè)置；；外部中斷0和定時(shí)器中斷0設(shè)置；LCD1602初始化設(shè)置，并顯示固定的字符；讀取內(nèi)部的EEPROM，還原上一次掉電時(shí)的輸出電壓。LCD1602顯示部分包括了輸入電壓顯示，位于LCD1602液晶屏幕的左上角，即“IV:”,其中“IV”表示輸入電壓，“” 表示輸入電壓的電壓值。其中輸出電壓顯示位于LCD1602液晶屏幕的左下角，即“”,其中“OV”表示輸出電壓，“” 表示輸出電壓的電壓值。位于屏幕的右上角是系統(tǒng)的工作模式，如“CV DAC”是代表系統(tǒng)處于數(shù)控模式；而“CV DAC”是代表系統(tǒng)處于手動(dòng)模式。位于屏幕右下角的輸出電流顯示，即“”，電流的單位是安培（A）。Key1_num是否為0是判斷該不該進(jìn)入“輸入電壓”模式的關(guān)鍵，當(dāng)按鍵key1被按下時(shí)就出發(fā)了外部中斷0，進(jìn)而改變了key1的鍵值，當(dāng)Key1_num非0時(shí)就進(jìn)入了“輸入電壓”模式，此時(shí)就可以通過(guò)keykey2和key3來(lái)設(shè)置輸出電壓了，而key0就是“確認(rèn)并返回”鍵。 外部中斷程序流程圖，5個(gè)獨(dú)立按鍵都是可以觸發(fā)外部中斷的。按鍵程序的思路是：（1）當(dāng)系統(tǒng)上電后是數(shù)控模式，5個(gè)按鍵都可以被按下。此時(shí)如果按下key0就可以切換到手動(dòng)模式。如果再次按下key0就又返回到數(shù)控模式。（2）“輸入電壓”模式是數(shù)控模式的子模式，只有在數(shù)控的前提下才可以進(jìn)入“輸入電壓”模式，即key0_num等于1時(shí)才可以通過(guò)手動(dòng)輸入數(shù)值來(lái)改變輸出電壓。當(dāng)key1按下時(shí)，LCD1602的屏幕就會(huì)被切換，光標(biāo)就會(huì)在“十位”上面閃爍，此時(shí)按下key2或key3就可以改變“十位”上的數(shù)值。如果再繼續(xù)按下key1就會(huì)移動(dòng)光標(biāo)的位置，此時(shí)按下key2或key3就可以改變光標(biāo)所在位置的數(shù)值。以此類推，即光標(biāo)顯示的位置會(huì)