【正文】 （ 3） 控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對(duì)不同的系統(tǒng) (或不同型號(hào)的產(chǎn)品 )，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對(duì)控制軟件做一些調(diào)整即可。 電源 采用數(shù)字控制，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn) ： （ 1） 易于采用先進(jìn)的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進(jìn)出的通行證。電源在使用時(shí)會(huì)造成很多不良后果，世界各國紛紛對(duì)電源產(chǎn)品提出了不同要求 并制定了一系列的產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。 關(guān)鍵詞： 直流穩(wěn)壓電源 單片機(jī) 數(shù)字控制 ABSTRACT This paper studies the digital manostat based on AT89S51 mainly through the keyboard controller, digital signal output by microcontroller program, through D/A converter (AD0832) output analog, through the power amplifier, achieve output voltage stepping V, output for 0 ~ 10V range. Test results show that this system application in need of high stability of small power constantvoltage source fields. Keywords： regulated power supply of direct current； microputer， digital control 2 目 錄 1 引言 .......................................................................................................................................... 1 2 系統(tǒng)方案論證與比較 ................................................................................................................. 2 3 總體方案框圖 ............................................................................................................................ 3 4 系統(tǒng)部分功能設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 4 ......................................................................................................................... 4 .................................................................................................................. 6 穩(wěn)壓輸出電路工作原理 ......................................................................................... 6 主要器件功能 ..................................................................................................... 7 穩(wěn)壓輸出電路 參數(shù)計(jì)算 ....................................................................................... 9 單片機(jī)控制電路 .......................................................................................................... 10 單片機(jī) AT89C51 .................................................................................................11 鍵盤設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 13 顯示電路 .......................................................................................................... 14 A/D轉(zhuǎn)換電路 .................................................................................................... 14 實(shí)現(xiàn)流程圖 ...................................................................................................... 17 5 主要單元電路的仿真 ............................................................................................................... 18 電源電路電路仿真 ........................................................................................................ 18 穩(wěn)壓輸出電路仿真 ........................................................................................................ 18 結(jié)束語 ........................................................................................................................................ 24 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 25 附 錄 ............................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 電力工程 系 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源 1 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源 摘 要 本論文所研究的數(shù)字穩(wěn)壓電源是以 AT89S51 單片機(jī)為主控制器， 通過鍵盤設(shè)置由單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換器（ AD0832）輸出模擬量，再經(jīng)過功率放大，實(shí)現(xiàn)輸出電壓步進(jìn) ，輸出范圍為 0~10V。實(shí)際測(cè)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。 1 1 引言 電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。當(dāng)今電源技術(shù)融合了 電氣 、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。只有滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能夠進(jìn)入市場(chǎng)。數(shù)控電源是從 80 年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。在以后的一段時(shí)間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。新的變換技術(shù)和控制 理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到 90年代，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到 的數(shù)控電源，功率密度達(dá)到每立方英寸 50W 的數(shù)控電源。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩數(shù)字化智能電源模塊是針對(duì)傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護(hù)性。 （ 2） 控制靈活，系統(tǒng)升級(jí)方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動(dòng)硬件線路。 （ 4） 系統(tǒng)維護(hù)方便，一旦出現(xiàn)故障，可以很方便地通過 RS232 接口或 RS485 接口或 USB 接口進(jìn)行調(diào)試，故障查詢，歷史記錄查詢，故障診斷，軟件修復(fù)，甚至控制參數(shù)的在線修改、調(diào)試 ； 也可以 通過 MODEM 遠(yuǎn)程操作。由于控制軟件不像模擬器件那樣存在差異，所以，其一致性很好。 2 2 系統(tǒng)方案論證與比較 方案一： 此方案使用一套十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一方面完成電壓的譯碼顯示，另一方面其輸出作為 EPROM 的地址輸入，而由 EPROM 的輸出經(jīng) D/A 變換后控制誤差放大的基準(zhǔn)電壓來實(shí)現(xiàn)輸出步進(jìn)。 方案框圖如圖 1 所示。 此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電壓的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更加簡(jiǎn)潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。 5 1 單 片 機(jī)A / D 轉(zhuǎn) 換D / A 轉(zhuǎn) 換顯 示 模 塊采 樣 電 路功 率 放 大雙 極 輸 出鍵 盤 模 塊 圖 2 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)框圖 在方案 二 中采用單片機(jī)完成整個(gè)數(shù)控部分的功能，同時(shí)， DA 8032 作為一個(gè)智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。在方案二中采用了 51 單片機(jī)完成整個(gè)數(shù)控部分的功能，同時(shí)， AT89S51 作為一個(gè)智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。 在方案 一中，為抑制紋波而在線性調(diào)壓電源輸出端并聯(lián)的大電容降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，這樣輸出電壓難以跟蹤快變的輸入，方案二中的輸出電壓波形與 D/A 變換輸出波形相同，不僅可以輸出直流電平，而且只要預(yù)先生成波形的量化數(shù)據(jù)，就可以產(chǎn)生多