【正文】 整流濾波 譯碼顯示 電源 D/A轉(zhuǎn)換 誤差放大 時(shí)鐘控制 電壓預(yù)置 二進(jìn)制 計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制 計(jì)數(shù)器 過流保護(hù) 調(diào)整管 步進(jìn)加 步進(jìn)減 第三章 硬件設(shè)計(jì) 9 方案三： 采用調(diào)整管的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的數(shù)控電壓源的設(shè)計(jì)。通過運(yùn)放 LM324 將 DA 的輸出電流轉(zhuǎn)化為電壓，再通過運(yùn)放 LM324 將電壓反相并放大輸出電壓并穩(wěn)壓，最后通過示波器觀察其波紋，其硬件框圖如圖 ： 顯示 圖 方案一硬 件框圖 方案二： 采用傳統(tǒng)的調(diào)整管方案，主要特點(diǎn)在于使用一套雙計(jì)數(shù)器完成系統(tǒng)的控制功能，其中二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)過 D/A變換后去控制誤差放大的基準(zhǔn)電壓，以控制輸出步進(jìn)。 12V， +5V； 第三章 硬件設(shè)計(jì) 8 第二章 方案設(shè)計(jì)與論證 設(shè)計(jì) 方案一：采用單片機(jī)的數(shù)控電壓源的設(shè)計(jì) 采用常用的 AT89C51 單片機(jī)作為控制器， P0 口和 DAC8032 的數(shù)據(jù)口直接相連， DA 的各個(gè)端口連接后接 ，和接單片機(jī)的端，讓 DA 工作在單緩沖方式下。程控電源可以任意設(shè)定輸出電壓或電流， 所有功能由 板上的鍵盤或通過RS232C 串口連接的上位微機(jī)實(shí)現(xiàn)，給電路實(shí)驗(yàn)帶來極大的方便 ,提高了工作效率。隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展 ,對電源可靠性、輸出精度和穩(wěn)定性要求越來越高 ,利用 D/ A 轉(zhuǎn)換器的高分辨率和單片機(jī)的自動(dòng)檢測技術(shù)設(shè)計(jì)程控電源就顯示出其優(yōu)越性。A 分別設(shè)定多路輸出電壓，以及以多路 A 246。 目前 , 國外直流穩(wěn)壓電源已朝著多功能和數(shù)字化的方向發(fā)展。由于板載電源管理的更廣泛應(yīng)用和行業(yè)能源節(jié)約和運(yùn)行最優(yōu)化的關(guān)注，電源行業(yè)和半導(dǎo)體生產(chǎn)商們便開始共同開發(fā)這種名為 “ 數(shù)控電源 ” 的新產(chǎn)品。在 80年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向到 20 世紀(jì)末更為先進(jìn)的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流 /直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制。因此對于數(shù)控恒壓源的研究是必要的。前者的電路均采用模擬電路控制，而后者則是通過數(shù)字電路進(jìn)行自動(dòng)控制。因此 ,直流穩(wěn)壓電源的研究就頗為重要。電子設(shè)備 電源電壓的不穩(wěn)定 ,將會引起很多問題，比如：測量儀器的準(zhǔn)確度降低，交流放大器的噪聲增大，直流放大器的零點(diǎn)漂移等等。在電子設(shè)備中，直流穩(wěn)壓電源的故障率是最高的（長期工作在大電流和大電壓下 ,電子元器件很容易損壞）但在直流穩(wěn)壓電源中，通過整流、濾波電路所獲得的直流第三章 硬件設(shè)計(jì) 6 電源的電壓往往是不穩(wěn)定的。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源 ，而 在一些高能物理領(lǐng)域 ，更是 急需電腦或單片機(jī)控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。 而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。 傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié) ， 并由電壓表指示電壓值的大小 。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。 在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。這樣 , 當(dāng)輸出電壓需要精確輸出 ， 或需要在一個(gè)小范圍內(nèi)改變時(shí) (如 1. 05～ 1. 07V ) ,困難就較大。普通直流穩(wěn)壓電源品種很多 , 但均存在以下二個(gè)問題 : 穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型 穩(wěn)壓電路，對過載進(jìn)行限流或截流型保護(hù)，電路構(gòu)成復(fù)雜，穩(wěn)壓精度也不高。單片機(jī) Abstract II Abstract This system to dc voltage source as the core, mainly AT89C51SCM, through the keyboard controller to install dc power supply output voltage, setting stepping class can output voltage, the range of V, the maximum current1000mA for, and can show the actual pipe by digital output voltage values. This system consists of microcontroller program output digital signal, through D/A converter (DAC0832) output analog amplifier, through isolating amplifier output power, control of base, with the power to change the passive tube voltage output of different voltage. Test results show that this system application in need of high stability of small power constantvoltage source fields. Keywords: Digital control； Regular power supply of direct current；Singlechip microputer 目錄 III 目錄 摘要 ………………………………… …………… ………… ………………… ..… … 1 ABSTRACT…………………………………………………… … ……………… ...Ⅱ 目錄 …………………………………………………… ……… ……………… .… … Ⅲ 第一章 引言 ……………………………… ………………… … ……………… ..… 1 設(shè)計(jì) 背景 和意義 …………………………………………… .…………… … … 1 設(shè)計(jì) 任務(wù)要求 ………………………………………………… .… …………… 2 第二章 方案設(shè)計(jì)與論證 ……………………………… ……… … …………… .. 8 方案比較 …………………………………… ………… …… … … … …… … .9 設(shè)計(jì)思想 …………………………………………………… …… …………… . 4 第三章 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) ……… ……………………………………… …………… … 5 系統(tǒng) 硬件原理框圖 ………………… ………………………… … ………… .… 5 單片機(jī)最小系統(tǒng) …… …………………………………… … …… ……… … .… 5 單片機(jī) ………………………………………………………………… 5 按鍵電路 ……………………………………………………………… 8 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 …………………………… … …… ………… 8 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 ……………………………………………… … …………… .… 9 DAC0832 芯片 …………………………………… ………………….. 9 四運(yùn)放放大器 LM324……………………………………………… .11 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 ……………………………………………………… … 12 數(shù)字顯示 電路 …………………………………………… … … …… .…… .. 12 放大與功率輸出模塊 ………………… …………… ………… … …… ..…… . 14 直流穩(wěn)壓電源電路 ……………………………………… …… ……… .… ...… 14 第四章 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) ………………………… ……… …… …… ……… .… .…… .16 程序流程圖 ………………………………………… ……………… ..… … … 16 源程序 ………………………………… …………… …………… .… … … … … 17 第五章 系統(tǒng)仿真及調(diào)試 ………………………………………… … ………… … 23 系統(tǒng) 仿真 ………………………… ……… …… …………… … … ...…… ..… 23 仿真 電壓顯示 …………………………………… …… ……… …… .… .… … 24 系統(tǒng) 調(diào)試 …………………………………… …… ……… … …… … .… .…… 25 調(diào)試結(jié)果 ………………………………… ……… ……… … …… … .… .…… 26 目錄 IV 總結(jié) ……………… ……… ..………………… …… .……………… … … … .…… .… 30 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… …… ……………… … 31 致謝 …………………………………………………… ……… … ……………… … 32 附錄 …………… .…………………………………………… …… ……………… … 33第三章 硬件設(shè)計(jì) 5 第一章 引言 背景 和意義 直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的設(shè)備之一 ， 廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞： 數(shù) 字 控 制 。本 設(shè)計(jì) 由單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換器（ DAC0832）輸出模擬量，再經(jīng)過運(yùn)算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電壓的變化而輸出不同的電壓。中文摘要 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源 摘要 本 設(shè)計(jì) 以直流電壓源為核心， AT89C51單片機(jī)為主控制器，通過 按 鍵來設(shè)置直流電源的輸出電壓，設(shè)置步進(jìn)等級可達(dá) ，輸出電壓范圍為 0— ，最大電流為 1000mA，并可由 LED 數(shù)碼顯示管 顯示實(shí)際輸出電壓值。系統(tǒng)有過流保護(hù)電路，當(dāng)輸出電流過大時(shí)功率管自動(dòng)截至。實(shí)際測試結(jié)果表明，本系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用于需要高穩(wěn)定 度小功率恒壓源的領(lǐng)域。直流穩(wěn)壓電源 。傳統(tǒng)的多功能直流穩(wěn)壓電源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、