【正文】 進增加/減小，這樣不能不考慮整流濾波后的紋波對輸出的影響，而方案三中使用脈寬調(diào)制電路和及時的電壓采樣從而得到的電壓被實時追蹤的做出相應(yīng)的調(diào)整因而，可以大大減小輸出端的紋波電壓。①數(shù)控部分 方案一、二中采用中、小規(guī)模器件實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內(nèi)部接口信號繁瑣，中間相互關(guān)聯(lián)多，抗干擾能力差(例如方案一中的雙計數(shù)器一旦出現(xiàn)計數(shù)不同步時，會導(dǎo)致顯示電壓與輸出電壓不一致)。AT89C51鍵盤鍵盤掃描接口電路采樣A/D轉(zhuǎn)換顯示器PWM信號去控電路受控電路擴展模塊保護電 路 方案三的框圖上述三種方案的結(jié)構(gòu)可以用下圖來進行概括。由于只使用了一套計數(shù)器，回避了方案一中必須保證雙計數(shù)器同步的問題，但由于控制數(shù)據(jù)燒錄在EPROM中，使系統(tǒng)設(shè)計靈活性降低。十進制計數(shù)器通過譯碼后驅(qū)動數(shù)碼管顯示輸出電壓值，為了使系統(tǒng)工作正常，必須保證雙計數(shù)器同步工作。 本設(shè)計的創(chuàng)新點①輸出電壓可預(yù)置在0~；②用自動掃描代替人工按鍵，實現(xiàn)輸出電壓變化；③可擴展輸出電壓種類（可由單片機和一些輔助電路完成）。 本設(shè)計實現(xiàn)的技術(shù)指標①輸出電壓：范圍0~+，紋波不大于10mV。由于采用軟件控制，控制板的體積將大大減小，生產(chǎn)成本下降。 ⑤系統(tǒng)的一致性好，成本低，生產(chǎn)制造方便。 ②可以靈活控制，升級方便，而不像傳統(tǒng)電源需要改動硬件線路。 基于單片機智能開關(guān)電源是針對傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源的不足提出的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中性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)品一致等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護性[11]?？刂齐娐穭t是由單片機AT89C574LS373等組成，用來實現(xiàn)本設(shè)計數(shù)控電源任務(wù)。準確說就是整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流穩(wěn)定電壓，用來提供各個芯片電源、數(shù)碼管所需電壓。所以單片機控制的智能電源將是今后開關(guān)電源發(fā)展的重點方向。輸出電壓通過數(shù)碼管，輸入采用按鍵方式，操作使用方便，具有較高的使用價值[5]。這種直流穩(wěn)壓電源存在讀數(shù)不直觀、電位器易磨損、穩(wěn)壓精度不高、不易調(diào)準、電路構(gòu)成復(fù)雜、體積大等缺點,而基于單片機的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。 本課題的研究內(nèi)容近年來，信息技術(shù)突飛猛進一日千里，各種電子、電器設(shè)備對穩(wěn)壓電源的性能要求日益提高，穩(wěn)壓電源不斷朝著節(jié)能、節(jié)電、節(jié)材、縮體、減重、防止污染，改善環(huán)境、可靠、安全等方向發(fā)展。智能化與高可靠性。開關(guān)電源目前的發(fā)展，主要朝著更高的功能密度和變換效率及更好的動態(tài)特性。⑤低輸出電壓技術(shù)。④模塊化技術(shù)。③功率因數(shù)校正技術(shù)(PFC)。②軟開關(guān)技術(shù)：為提高變換器的變換效率，各種軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用而生，具有代表性的是無源軟開關(guān)技術(shù)和有源軟開關(guān)技術(shù)，主要包括零電壓開關(guān)/零電流開關(guān)(ZVS/ZCS)諧振、準諧振、零電壓/零電流脈寬調(diào)制技術(shù)(ZVS/ZCSPWM)以及零電壓過渡/零電流過渡脈寬調(diào)制(ZVT/ZCTPWM)技術(shù)等。小功率DCDC 變換器的開關(guān)頻率將上升到MHz。在國外此類電源研究較多[3]?；趩纹瑱C設(shè)計出來的智能穩(wěn)壓電源不但電路簡單，成本低廉，性價比高，而且由于單片機自身具有計算和控制能力，可以排除和減少由于騷擾信號和模擬電路引起的誤差，大大提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和控制電流精度，降低了對模擬電路的要求，確保電源正常工作。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平單片機控制開關(guān)電源現(xiàn)在在國內(nèi)比較少,因為單片機在控制、顯示等方面有非常大的靈活性，基于單片機的智能開關(guān)電源在今后有非常大的發(fā)展?jié)摿?。電路方面的發(fā)展是以PWM電路拓撲和軟開關(guān)技術(shù)等高頻電力電子技術(shù)的完善為主要標志。從組成上，開關(guān)電源可分成器件、主電路與控制等三部分。大功率場效應(yīng)管(MOSFET)及絕緣柵晶體管(IGBT)的出現(xiàn)為高頻和大功率變換器提供了有利的條件。但其產(chǎn)品存在開關(guān)頻率低(20KHz以下)、功率密度比較低、可靠性較差的缺點。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個良好的基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，滿足國際規(guī)范的產(chǎn)品才能獲得進出的通行證[1]。電源在使用時可能會向電網(wǎng)注入大量的諧波，從而造成對電網(wǎng)的污染，世界各國紛紛對電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品規(guī)范。隨著計算機和通訊技術(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。輸出顯示使我們的電源輸出更加的直觀。設(shè)計中采用8255A芯片是為擴展單片機的接口為以后的電源升級留下了備用口。電源還增加了顯示、保護和報警電路，從而確保電源的可靠性和安全性。其中控制部分是通過對AT89C51單片機對輸出端口的電壓的采樣和鍵盤鍵入的電壓值相比較后產(chǎn)生合適的PWM信號來控制開關(guān)變壓器的初級線圈的斷開和通斷時間來實現(xiàn)實時控制的。設(shè)計并制作出智能開關(guān)穩(wěn)壓電源。為此，采用數(shù)字技術(shù)控制來提高開關(guān)電源的性能己成為精密電源的一大發(fā)展方向。攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)基于單片機實現(xiàn)智能電源的設(shè)計二〇〇九年六月攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計 摘 要摘 要開關(guān)電源具有體積小、效率高的優(yōu)越性，從而在電力傳動、微型計算機、家用電器、通訊電源等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。然而，因其輸出精度較低、有開關(guān)紋波等因素，在高性能應(yīng)用場合尚未完全取代線性電源。本次設(shè)計則運用了數(shù)字智能開關(guān)電源的概念，著重研究數(shù)字化精密電源模塊控制的幾個關(guān)鍵技術(shù)。本設(shè)計將市電整流濾波以后經(jīng)過受控開關(guān)變壓器的轉(zhuǎn)換再經(jīng)過整流濾波從而得到理想可變的直流電源。其中ADC0808將采樣的模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供單片機使用。44鍵盤用于預(yù)設(shè)電源的初值和其他的一些功能的轉(zhuǎn)換按鈕。最終形成輸出可以實時監(jiān)控并且有輸出顯示，從而制作出智能自控且可靠的電源。關(guān)鍵詞 智能開關(guān)電源，8255A，ADCO808，AT89C51，開關(guān)變壓器1ABSTRACTABSTRACTSwitching power supply with a small size, the advantages of high efficiency and thus in the power transmission, microputers, household appliances, munications, power and other fields has been widely used. However, because of its lower output accuracy, there are factors such as the switching ripple in the highperformance applications that have not yet pletely replaced by a linear power supply. To this end, control the use of digital technology to improve the performance of switching power supply has bee a precision power supply development. The design is smart use of digital switching power supply concept, focusing on precision digital control of power supply module of several key technologies. To design and produce intelligent switching power supply.City of the design after filtering through a controlled rectifier switch transformer rectifier after the conversion in order to be an ideal filter variable DC power supply. Which control is passed to the AT89C51 singlechip output voltage of the sample type and keyboard pared to the value of the voltage generated from theappropriate PWM signal to control the switching of the primary coil of thetransformer and disconnect onoff time to achieve realtime control of . ADC0808 samples which will be converted into the analog value of singlechip digital signal for use. Also showed an increase of power, protection and alarm circuit, so as to ensure power supply reliability and security. 4 4 default keyboard for the initial power and other conversion of some of the features button. 8255A chip design is used for the expansion of singlechip interface for future upgrades of the power supply backup I left. The ultimate realtime monitoring of the formation of the output can be displayed and the output in order to produce intelligent and reliable power supply control. Output shows the output power of our more intuitive. Keywords Intelligent Switching Power Supply, 8255A, ADCO808, AT89C51, switch transformerⅡ目 錄目 錄摘 要 IABSTRACT 11 緒論 3 本課題研究的背景及意義 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平 3 本課題的發(fā)展趨勢 4 本課題的研究內(nèi)容 4 本題目所要實現(xiàn)的設(shè)計任務(wù) 6 本設(shè)計實現(xiàn)的技術(shù)指標 6 本設(shè)計的創(chuàng)新點 62 方案分析與選擇 7 設(shè)計方案 7 方案論證 93 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 11 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計方框圖 11 電路原理 11 驅(qū)動及功率轉(zhuǎn)換輸出電路 16 過熱保護電路 20 采樣 21 過壓保護 22 鍵盤掃描接口電路 23 數(shù)字控制部分 24 單片機控制的基本系統(tǒng) 24 AT89C51單片機簡介 25 A/D轉(zhuǎn)換 29 A/D轉(zhuǎn)換電路 29 ADC0808芯片引腳介紹 31 顯示電路的設(shè)計 32 顯示電路 32 8255A的結(jié)構(gòu) 33 8255A的引腳信號 34 8255A 的功能 34. 8255A的控制字 35 8255與單片機最小系統(tǒng)的連接 37 輔助電源的設(shè)計 384 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 44 主控程序 45 應(yīng)用程序 46 鍵盤掃描 46 顯示程序流程 50 采樣流程 51 中心控制部分即是PWM信號的產(chǎn)生流程 52 軟件測試 54 A/D轉(zhuǎn)換程序的測試 54 ＰＷＭ信號程序的測試 55 鍵盤掃描和顯示程序的測試 565 組裝與調(diào)試 59 59 整機的調(diào)試 616 結(jié)束語 66參 考 文 獻 67附錄A：總程序 68附錄B: 整體電路圖 77致 謝 74751 緒論1 緒論 本課題研究的背景及意義電源技術(shù)尤其是開關(guān)電源技術(shù)是一門實踐性很強的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。當今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學科領(lǐng)域。隨著開關(guān)電源在電子裝置中的普遍使用，高頻開關(guān)工作時產(chǎn)生的大量電磁千擾，會影響其他設(shè)備甚至電源本身的正常工作。只有滿足產(chǎn)品規(guī)范尤其是安全和電磁兼容方面的規(guī)范的，如歐洲的CE標準北美地區(qū)的UL或CAS認證，才能夠進入市場。開關(guān)電源是從70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。在以后的一段時間里，開關(guān)電源技術(shù)有了長足的發(fā)展。因此開關(guān)電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點不斷加以改善。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、高頻磁性元件、高頻電容的研制應(yīng)用，到80年代，己出現(xiàn)了開關(guān)頻率達到1MHz，功率密度達到每立方英寸50W的開關(guān)電源[2]。目前在電力電子器件方面的發(fā)展可以POWER MOSFET, IGBT, IGCT等為代表的現(xiàn)代電力半導(dǎo)體器件的廣泛應(yīng)用為主要標志。數(shù)字化則應(yīng)屬于控制方面的重要發(fā)展方向，隨著信息技術(shù)的突飛猛進，將對開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展起到巨大推進作用。所以單片機控制的智能電源將是今后開關(guān)電源發(fā)展的重點方向。輸出電壓通過數(shù)碼管，輸入采用按鍵方式，操作使用方便，具有較高的使用價值。 本課題的發(fā)展趨勢①高頻化技術(shù)：隨著開關(guān)頻率的提高，開