【正文】 XXXIV 。相互交流才是解決這些問題的最佳方法。 致 謝 在后期系統(tǒng)設(shè)計中，我得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)和其他同學(xué)的熱心幫助，他們使我的開發(fā)進(jìn)度沒有出現(xiàn)停滯，讓我少走了不少彎路。 通過直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計和制作，加深了對單片機(jī)的理解，能夠更熟練地應(yīng)用單片機(jī)實現(xiàn)預(yù)期的功能，對今后的工作有很大的幫助 用單片機(jī)控制電源時，輸出直流 ，液晶屏顯示清晰正確，誤差較小，完美的實現(xiàn)了數(shù)控恒壓源這一課題。 體會 附錄 1 系統(tǒng)總圖 XXXII XXXIII 結(jié)論 本文介紹的是利用 采用 AT89S52單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元，通過改變 DAC0832的輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小 的直流穩(wěn)壓電源， 并詳細(xì)說明了軟件和設(shè)計方法及仿真、硬件實現(xiàn)。電阻與電流的對應(yīng)數(shù)值如表 7所示。 電阻與電流的對應(yīng)數(shù)值如表 6 所示。電壓和電流的對應(yīng)數(shù)值如表 5所示。 圖 20 電源顯示 時在示波器上的截圖 圖 21 電源顯示 時在示波器上的截圖 XXIX 圖 22 電源顯示 時在示波器上的截圖 圖 23 電源顯示 時在示波器上的截圖 負(fù)載能力測試 測試方法為：在直流穩(wěn)壓電源的輸出端接可變電阻，用萬用表測出電源的各種負(fù)載參數(shù)。直流電壓本來應(yīng)該是一個固定的值， 但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不干凈，就會有剩余的交流成分，即便如此，就是用電池供電也因負(fù)載的波動而產(chǎn)生 波紋。其中系列 1為電源顯示數(shù)值，系列 2為最大值，系列 3為最小值。 XXVI 表 4 電源的測試數(shù)據(jù)（隨機(jī)） 電源顯示數(shù)值（ V） 萬用表顯示電壓數(shù)值（ V） 最大值 Vmax（ V） 最小值 Vmin（ V） 峰 峰值（ V） 600 400 400 200 600 600 400 萬用表測試數(shù)據(jù)的折線圖如圖 17 所示。電源的測試數(shù)據(jù)如表 3 所示。經(jīng)過測試，數(shù)顯電壓表正常工作。 完整顯示電路就如圖 16 所示。 方案三：用 LM317 集成穩(wěn)壓模塊制作一個 +5V 的電源，然后 用一只 NPN 三極管，兩只電阻，一個電感來進(jìn)行信號放大，把芯片 38腳的振蕩信號串接一個 20K－ 56K 的電阻連接到三極管 “B” 極，在三極管 “C” 極串接一個電阻（為了保護(hù)）和一個電感（提高交流放大倍數(shù)），在正常工作時，三極管的 “C” 極電壓為 － 為最好。 ICL7660+5V 轉(zhuǎn) 5V 電路原理圖如圖 15 所示。 XXIII 方案二：利用 LM317 集成穩(wěn)壓模塊做一個 +5V 的電源，再利用 ICL7660 芯片把 +5V 電源變成 5V的電源。所以需要額外做一個供電電源，以下有三種方案： 方案一：用 7805 和 7905 三端集成芯片提供 +5V 和 5V的電壓，正負(fù) 5V供電電源電路原理圖如圖 14 所示。 經(jīng)過校準(zhǔn)后， ICL7107 和萬用表的絕對誤差只有 。然后，用萬用表測電源的輸出，如 ，然后通過調(diào)節(jié)電位器 R2，使 LED 上的數(shù)值與萬用表上的一致。 C1 選用 的 CCB 電容， C2 選用 的 CCB 電 容， C3 選用 的陶瓷電容， C4 選用 100 pF的 CCB 電容。 元件的選擇 制作時，顯示用的數(shù)碼管為共陽型， 2 KΩ可調(diào)電阻最好選用多圈可調(diào)精密電阻，分壓電阻選用誤差較小的金屬膜電阻，其他器件選用正品即可。由于我們電源的指標(biāo)是 5~12V，所以要求電壓表的量程為 0~20V。 參考電 壓 與輸入電壓的關(guān)系為 ： Vin = 2Vref 如果要求電壓表的量程 0~，參考電壓應(yīng)設(shè)置為 100mV。 電阻 R2 用于調(diào)整參考電壓，參考電源為 0~200mV 可調(diào)。 C2 用于防止系統(tǒng)噪音的影響以及過載輸入時電路的恢復(fù)， 29腳的 C2取 。積分電路由 IC 的 2 28 腳決定。內(nèi)部振蕩頻率為 48Hz，顯示每秒刷 三 次。ICL7107 芯片的最大量程可以到達(dá) ，如果需要用到其他的量程，可以通過修改輸出端電阻的參數(shù)來達(dá)到目的。 ICL7107本身帶有段式輸出，直接連接到 LED 上就可以 顯示 了 ， 顯示用的數(shù)碼管應(yīng)為共陽 極數(shù)碼管。 基于 ICL7107 的數(shù)顯電壓顯示電路簡單可靠，雖然它只是三位半的 AD 轉(zhuǎn)換器，但是已經(jīng)可以滿足日常的電壓測量或者電壓顯示的要求，所以這種電路應(yīng)用非常廣泛，它的具體電路原理圖如圖 13 所示。所以最終決定用 ICL7107 芯片制作數(shù)顯電壓顯示電路?？梢?用 ADC0808 集成電壓轉(zhuǎn)換芯片和 AT89C51 單片機(jī)設(shè)計制作 數(shù)字電壓表，具體方法是 A/D 轉(zhuǎn)換器在單片機(jī)的控制下完成對模擬信號的采集和轉(zhuǎn)換功能，最后由數(shù)碼管顯示采集的電壓值。由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準(zhǔn)確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測量速度快等特點而 廣泛應(yīng)用于測量領(lǐng)域 。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。 ’ 必須小于允許短路時間 t,即： XIX 5544539。 增大到 V2 導(dǎo)通 電壓 的充電時間為 錯誤 !未找到引用源。電機(jī)短路或堵轉(zhuǎn)后，電流突然增大到短路電流 IS，電容 C4開始充電。此時為一階零狀態(tài)輸入響應(yīng)，求解得： 44154 (1 )RCRRU ie??? 假設(shè)電容 C4 的電壓達(dá)到 為充電時間 錯誤 !未找到引用源。 R5，所以 iR5錯誤 !未找到引用源。由于啟動電流很大，一般是額定電流的 4~7 倍，可看成不變，設(shè)為 I=5I0。一旦電機(jī)發(fā)生短路或堵轉(zhuǎn)，使電容 C4 兩 端電壓達(dá)到 Q1 的導(dǎo)通電壓，則 Q1 導(dǎo)通，強(qiáng)制穩(wěn)壓器的輸出電壓降為基準(zhǔn)電壓 。由于直流電機(jī)啟動瞬時電流 iout 較大 (約為額定電流的 8～ 10倍 )， iout 流過小電阻 R6，并經(jīng) R5 對 C4 充電。 Q190 1 3R4 R5R6C4 圖 12 過流保護(hù)電路原理圖 XVIII R6為取樣小電阻。由于霍爾元件體積比較大，價格昂 貴，因而考慮采用串聯(lián)一個小電阻的方法。過流保護(hù)電路作為電源電路中不可缺少的一個組成部分， 能夠有效地保護(hù)電子元件， 根據(jù)其控制方法大致可以分為關(guān)斷方式和限流方式，而直流電機(jī)電源較宜采用關(guān)斷方式。 過流保護(hù) 在目前 ，各種直流電源產(chǎn)品 的應(yīng)用非常廣泛 ，電源技術(shù)已經(jīng)比較成熟。設(shè)集成穩(wěn)壓器的最高允許結(jié)溫為 TJM，最高環(huán)境溫度為 TAM，加散熱器后器件的功耗為 PD，則有關(guān)系式： 39。若令 Rθ 1 表示從結(jié)到器件外殼的熱阻， Rθ 2 表示從器件外殼到散熱片表面的熱阻， Rθ A 表示從結(jié)到散熱片表面的熱阻，則 Rθ A=Rθ 1+Rθ 2。因此， 穩(wěn)壓器的散熱能力愈強(qiáng) , 結(jié)溫就愈低，它所能承受的功率也愈大。 LM317 屬于深度負(fù)反饋的穩(wěn)壓電路，其功耗比較大，所以有必要討論一下 LM317 穩(wěn)壓模塊的散熱問題。當(dāng)輸入輸入電壓差比較大且輸出電流也比較大時，注意 317 的功耗不要過大。輸入 12V 的話，輸出最高就是 10V 左右。輸入電要最高不能超過 40V。調(diào)整端使用 濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn)三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。 通常 LM117/LM317 不需要外接電容，除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過 6 英寸（約 15 厘米）。當(dāng)然在 317 穩(wěn) 壓塊的輸出端并聯(lián)泄流電阻 R(如圖所示 ),也可以為 317 穩(wěn)壓塊提供最小穩(wěn)定工作電流。如果用LM 317穩(wěn)壓塊制作穩(wěn)壓電源時，沒有注意 LM317 穩(wěn)壓塊的最小穩(wěn)定工作電流，那么你制作的穩(wěn)壓電源可能會出現(xiàn)下述不正?，F(xiàn)象：穩(wěn)壓電源輸出的有載電壓和空載電壓差別較大。當(dāng) 317 穩(wěn)壓 塊的輸出電流小于其最小穩(wěn)定工作電流時， 317穩(wěn)壓塊就不能正常工作。最小穩(wěn)定工作電流的值一般為 。 LM317 內(nèi)置有過載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。它