【正文】 和設(shè)定值。時鐘設(shè)計(jì)數(shù)控直流穩(wěn)壓電源要求微處理器采樣周期設(shè)置為 ，并且實(shí)測值和設(shè)定值間隔顯示變換周期為 2s 左右，采用 12MHZ 晶振，可滿足系統(tǒng)要求。其中 C80511020 單片機(jī)具有控制系統(tǒng)所需的模擬和數(shù)字外設(shè)，包括看門狗、ADC、DAC、電壓比較器，VDD 監(jiān)視器和溫度傳感器等，并具有多種總線接口。 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖 23 所示。圖 22 線性 5V 穩(wěn)壓電源電路原理圖 數(shù)控電路 數(shù)控直流電流源的控制電路采用單片機(jī)最小系統(tǒng)對電路各部分進(jìn)行控制。提供+5V 直流電電壓，供給單片機(jī)及鍵盤、顯示器等其它器件正常工作。故此處選取限流電阻 R1=R2=。一般取 C7=C8=100uF。C5，C 6 用于減小由負(fù)載電流瞬時變化引起的高頻干擾，一般取 C5=C6=。性能改善電容選擇C3,C4 用于改善高頻波紋，當(dāng)穩(wěn)壓器距離 C1,C2 越遠(yuǎn)時，C 3,C4 越大。由前面計(jì)算得 RL= =。此處選取 1N4001 型二極管,其最高反相電壓 Urm=50V，遠(yuǎn)大于穩(wěn)壓器輸入、輸出端電壓差 3V；且其額定電流 I=1A，滿足放電要求。所以選擇 1N4001 二極管，其反相擊穿電壓為 50V，額定工作電流為 1A。15V） ，故負(fù)載估算值為 RL= =。??2=36?? ????線性穩(wěn)壓電源的負(fù)載主要由信號處理系統(tǒng)中的運(yùn)放構(gòu)成，運(yùn)放 OP07 工作電流小于10mA，系統(tǒng)中共 5 個運(yùn)放，故整流電路輸出電流 I0=26mA（考慮其他負(fù)載估算輸出最大電流） 。??????2??=??對于橋式整流電路，流過每個二極管的平均電流是負(fù)載電流的一半，即 （22）??=??2????式中 （177。15 電壓，即輸入電壓 U=30V。15V 電壓輸出的??2=18??變壓器。若設(shè)橋式整流電路輸入電壓為 U1，輸出電壓為 U2，則在一般情況下（負(fù)載 ，????≠0濾波電容 ） ， U2 估算值為： （21）??≠0 ??2≈??1故當(dāng) U1=15V 時，整流電路輸入為 。表 21 穩(wěn)壓器部分參數(shù)測試條件型號輸出/V(典型值)輸出電流/A 輸入范圍/V 最小壓差/VUi(v) Io（ mA）MC7815AC 15 ~ ~30 2 23 1000MC7915AC 15 ~ ~30 2 23 500變壓器選擇因?yàn)檫\(yùn)放供電需177。所以穩(wěn)壓器選擇MC7815 和 MC7915。根據(jù)信號處理電路原理圖和系統(tǒng)方案框圖，計(jì)177。圖 21 線性177。15V 交流電壓由 P2 端口輸入，經(jīng)過整流、濾波和穩(wěn)壓后，由 P1 端口出端 177。線性穩(wěn)壓電源電路主要由橋式整流電路、濾波電路、線性穩(wěn)壓器、保護(hù)電路和工作指示電路（LED 燈）組成。 本章詳細(xì)的介紹了各部分功能電路的設(shè)計(jì)思想和原理。 整機(jī)方案框圖 由以上分析可得出整機(jī)電路的基本結(jié)構(gòu)方案框圖如圖 1－1 所示。所以選用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的的核心接收取樣信號對其處理并發(fā)出控制信號控制負(fù)載電流。常用的實(shí)現(xiàn)方案有硬件邏輯電路、單片機(jī)軟件編程和 CPLD 硬件邏輯編程。2線性電源這種電源也提供可靠穩(wěn)定的電壓，結(jié)構(gòu)簡單，紋波電壓?。?0mV 以下），易濾除，抗電磁干擾性能和電源純凈性好。 供電電源方案供電電源一般有開關(guān)電源、線性電源兩種方案。安全保護(hù)功能安全保護(hù)主要用于輸出電流較大而負(fù)載阻值較小時。 紋波與噪聲控制最大紋波電壓是在設(shè)定的直流電壓的情況下，使電壓的紋波(包過噪聲)的絕對值大小，通常以峰－峰值或有效值表示。 參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)由于本題要求的輸出電壓精度高，紋波小。15??分器分別實(shí)現(xiàn)反相、反相相加、放大、積分等功能，結(jié)合繼電器的控制，分別輸出方波、三角波和直流，并反饋給單片機(jī)，用 A/D 采樣并校準(zhǔn)。第 1 章 方案論證與原理設(shè)計(jì) 模擬輸出方案模擬輸出部分是數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的重要組成部分，是決定各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵性因素。關(guān)鍵詞: 恒壓源 集成運(yùn)放 7219 驅(qū)動器單片機(jī) 實(shí)時數(shù)控 v目 錄第 1 章 方案論證與原理設(shè)計(jì) .....................................................................1 模擬輸出方案 ...................................................................................................1 供電電源方案 ...................................................................................................1 控制系統(tǒng)方案 ...................................................................................................2 整機(jī)方案框圖 ...................................................................................................2第 2 章 電路設(shè)計(jì)與參數(shù)論證 .....................................................................3 供電電源(15V) .................................................................................................3 5V 供電電源 .....................................................................................................5 數(shù)控電路 ...........................................................................................................5 模擬輸出電路及 A/D 校準(zhǔn) ..............................................................................7 驅(qū)動數(shù)碼管顯示電路 .....................................................................................10第 3 章 系統(tǒng)功能與軟件設(shè)計(jì) ...................................................................11 系統(tǒng)功能分析 .................................................................................................11 軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) .................................................................................................12第 4 章 功能及性能測試 ...........................................................................16 測試條件 .........................................................................................................16 整機(jī)調(diào)試 .........................................................................................................16 系統(tǒng)性能測試 .................................................................................................16 性能參數(shù)測試 .................................................................................................17第 5 章 設(shè)計(jì)總結(jié)及技術(shù)展望 ...................................................................21參考資料 .........................................................................................................23附錄 .................................................................................................................23附錄一 測試儀器清單 ................................................................................................23附錄二 原理電路圖 ....................................................................................................23附錄三 元器件清單 ....................................................................................................24附錄四 單片機(jī)程序 ....................................................................................................251數(shù)控直流穩(wěn)壓電源是輸出為穩(wěn)定直流電壓、并可用數(shù)控方式調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的電源設(shè)備，在對工作電壓穩(wěn)定度、紋波電壓大小等有較高要求的領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如：電鍍、精密加工、激光器等。經(jīng)測試，輸出電壓范圍達(dá) 0—，輸出紋波及噪聲小于 10mV，均達(dá)到題目指標(biāo)。供電電源采用MC7815 和 MC7915 穩(wěn)壓器，通過橋式整流電路，為整機(jī)提供了穩(wěn)定的直流供電；控制系統(tǒng)以單片機(jī) C8051F020 為核心，其內(nèi)部的 12 位 DAC 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生控制輸出，實(shí)現(xiàn)了輸出電流的實(shí)時數(shù)控和精確檢測。本課題以單片機(jī)為控制核心，進(jìn)行算法控制和集成運(yùn)放線性負(fù)反饋，并通過7219 驅(qū)動四位顯示器進(jìn)行精確顯示，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一臺高精度、低噪聲的數(shù)控直流電流源。河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2022。[4]劉蘭波。數(shù)控式步進(jìn)可調(diào)穩(wěn)壓源[J]。微計(jì)算機(jī)信息，2022，12。北京：電子工業(yè)出版社．2022．[2]王小明，盧志強(qiáng)。參考文獻(xiàn)：[1]何希才，張明莉。[2]《C8051F 系列單片機(jī)原理與應(yīng)用》 ，張培仁，孫力，清華大學(xué)出版社， 2022 年1 月第一版。提高要求：（1）輸出電壓可預(yù)置在 0～ 之間的任意一個值；（2）用自動掃描代替人工按鍵，實(shí)現(xiàn)輸出電壓變化（步進(jìn) 不變） ；（3）擴(kuò)展輸出電壓種類（比如三角波等） 。i電子設(shè)計(jì)大賽論文簡易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)ii題目名稱 簡易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)學(xué)院 專業(yè) 指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)要求：（1）輸出電壓：范圍 0～＋，步進(jìn) ，紋波不大于 10mV；（2）輸出電流：500mA；（3）輸出電壓值由數(shù)碼管顯示；（4）由“＋”、 “－”兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減；（5）為實(shí)現(xiàn)上述幾部件工作，自制一穩(wěn)壓直流電源，輸出177。10V，＋5V 。比賽工作計(jì)劃： （1）查閱資料，設(shè)計(jì)硬件電路；（） （2）硬件電路焊接； （） （3）整機(jī)調(diào)試，編寫設(shè)計(jì)報(bào)告（）參考書籍：[1]《單片微機(jī)原理及應(yīng)用》 ，第二版，機(jī)械工業(yè)出版社，2022 年 2 月。[3]C 程序設(shè)計(jì)，譚浩強(qiáng)，第三版，清華大學(xué)出版社，2022 年 7 月第二版。新趔穩(wěn)壓電源及應(yīng)用實(shí)例[M]?；?STC89C52 數(shù)控直流電源設(shè)計(jì)。[3]何香玲，鄧剛?，F(xiàn)代電子技術(shù)，2022。數(shù)控直流電源的研究[J]。項(xiàng)目組姓 名 學(xué) 號 專業(yè)/班級 所在學(xué)院 項(xiàng)目中的分工iii成員iv摘 要數(shù)控直流穩(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。 該穩(wěn)壓電源由供電電源、數(shù)控系統(tǒng)、模擬輸出三個部分組成。模擬部分利用集成運(yùn)放繼電器等模塊實(shí)現(xiàn)不同波形的輸出；系統(tǒng)還設(shè)置了串口通訊、遙控功能。論文闡明了軟硬件設(shè)計(jì)依據(jù)，給出了系統(tǒng)功能和性能測試結(jié)果，并附錄了詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料。為此我們選擇了簡易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)作為此次競賽的課題。 方案選擇模擬部分，通過 給功放供電，功放構(gòu)成反相器、反相相加器、反相發(fā)大器，積177。同時，利用 OP547 輸出穩(wěn)定的500mA 直流電流。因此我們必須考慮保證這些質(zhì)量參數(shù)的優(yōu)化