簡易數(shù)控直流電源-在線瀏覽
2024-08-07 21:46本頁面
【正文】 器DAC0837805和兩個CA3140運(yùn)算放大器構(gòu)成穩(wěn)壓源，實(shí)現(xiàn)了輸出電壓范圍為－5V～+5V，最大紋波只有6mV，具有較高的精度與穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞： 數(shù)控直流穩(wěn)壓源 DAC0832 運(yùn)算放大器CA3140 諾基亞3310手機(jī)液晶 AVR單片機(jī)Atmega81． 系統(tǒng)方案選擇和論證1．1 題目要求1．1．1 基本要求6) 輸出電壓：范圍－5V～＋5V，紋波≤10mV。8) 輸出電流≤500mA。10) 為實(shí)現(xiàn)上述幾部件工作，自制穩(wěn)壓直流電源，輸出177。1．1．2 發(fā)揮部分1） 用自動掃描代替人工按鍵，實(shí)現(xiàn)輸出電壓變化（）。3） 輸出電壓調(diào)整率≤%（輸入電壓220V變化范圍＋15%～－20%下，空載到滿載）。5） 其他1．1．3 說明項(xiàng) 目滿分基本要求設(shè)計與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關(guān)設(shè)計文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。50發(fā)揮部分完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)10完成第（3）項(xiàng)10完成第（4）項(xiàng)10完成第（5）項(xiàng)101．2 系統(tǒng)基本方案根據(jù)題目要求，系統(tǒng)可以劃分為輸出部分，人機(jī)接口部分和直流穩(wěn)壓電源。1．2．1 方案選擇和論證方案一: 三端穩(wěn)壓電源 。但由于三端穩(wěn)壓芯片LM317和LM337的輸出電壓不能從0V起調(diào)，輸出公式：Vout=(1+R2/R1)。圖1－1優(yōu)點(diǎn)：該方案結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，干擾和噪音小缺點(diǎn)：數(shù)字電位器誤差較大，控制精度不夠高，誤差電壓較大。所以，這種方案就被否決了。利用AVR單片機(jī)自帶的D/A口DAC0輸出0－，然后經(jīng)一級反相放大器和跟隨器，此時可以輸出0到－5V電壓。當(dāng)需要正相電壓時從DAC1口輸出電壓，這時就不需要反相，其它原理與DAC0相似。缺點(diǎn)：電路相對復(fù)雜，AVR單片機(jī)的IO口不能容忍負(fù)電壓，否則會被損壞。方案三：采用數(shù)字電位器與運(yùn)放到組合，在該方案中我們用兩個數(shù)字電位器代替了MCU中的D/A，這樣可以降低成本，同時簡化電路，從兩個串連的數(shù)字電位器可以直接輸出5V到+5V的電壓同上面方案一樣，當(dāng)輸出反相電壓時在送電壓回A/D采樣時要先經(jīng)過一次反相。優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)更簡單，降低了成本缺點(diǎn)：因?yàn)閿?shù)字電位器電阻誤差大，且單片機(jī)的A/D口容易損壞。這種方案是利用了7805的輸出端與公共端的電壓固定為+5的特性來設(shè)計的。方案四 方案三與方案四結(jié)合，然后再以+5V為參考輸出 如上圖所示，采用數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出電流，經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換和反向放大之后得到10V~0V的電壓，把這個電壓送到三端穩(wěn)壓器件7805的公共端，然后，再以+5V作為參考則輸出的電壓就能實(shí)現(xiàn)在5V~+5V任意可調(diào)。1. 主要單元電路設(shè)計 電源電路單元 該電路用了7807815和7907915制成了兩組穩(wěn)壓直流電源電路分別得到177。5V的電源。通過實(shí)際測量發(fā)現(xiàn)加LC濾波器之前的紋波高達(dá)50~60mV，但是通過濾波之后，電壓輸出，有了明顯的改善，紋波只有10mV左右了。0832輸出電路：DAC0832輸出的電壓通過兩個CA3140的兩級放大，從Vout1 和Vout2兩路輸出實(shí)現(xiàn)輸出正負(fù)5V的電源。紋波、尖峰干擾處理： 未加電源濾波器之前，從電源電路輸出端測得的紋波有50~60mV，當(dāng)加了電源濾波器之后，電源電路輸出端的紋波只有6~8mV了。15V、177。主控電路保護(hù)二極管： 二極管用以防止電流倒灌，防止燒壞電源。因?yàn)槭褂脤PN與PNP晶體管的共同連接的推挽射極跟隨器，該電路在輸出端不取電流時，發(fā)射極無電流流動，所以電路的效率非常高。沒有反饋回路時，推挽射極跟隨器的開關(guān)失真很大，假如反饋后，開關(guān)失真變小，但仍然存在。該電壓用發(fā)射極設(shè)定電流（零點(diǎn)幾至數(shù)毫安）來除就求出發(fā)射極電阻。 3．系統(tǒng)的軟件設(shè)計3．1 程序流程圖開 始 ‘+’鍵按下還是‘’鍵按下？Flag標(biāo)志位置‘1’Flag標(biāo)志位清‘0’掃描鍵盤，從鍵盤輸入兩位數(shù)，作為輸出電壓值。序號名稱、型號、規(guī)格數(shù)量備注1穩(wěn)壓電源1臺提供正負(fù)15V的直流輸入2PC機(jī)1臺軟件調(diào)試、仿真3烙鐵等焊接工具1套硬件的焊接與調(diào)試4示波器1臺觀察紋波5數(shù)碼相機(jī)1臺記錄圖形數(shù)據(jù)4．2 指標(biāo)測試 輸出電壓：范圍－5V～＋5V，紋波≤6mV。顯示值與實(shí)際測量值同步，且在－～＋； 輸出電壓可預(yù)置在－5V～＋5V之間的任意一個值，實(shí)時可調(diào)，有自動掃描代替人工按鍵功能， ； 輸出電流≤500mA ； 輸出電壓調(diào)整率≤%(輸入電壓220V變化范圍＋15%～－20%下，空載到滿載）。在500mA輸出電流流動時，（%）。 帶負(fù)載時可以顯示電流值，并通過功能鍵進(jìn)行切換，換到電流控制檔，可控制電流在10mA～100mA自由調(diào)節(jié)。是因?yàn)椋恿素?fù)載之后，就在電路中形成了回路，在負(fù)反饋的過程中，相應(yīng)的調(diào)整管就需要作調(diào)整，以保證輸出的電壓的穩(wěn)定性。但是，紋波的幅值并沒有增加。本系統(tǒng)以高性能AVR單片機(jī)ATMEGA8芯片和8位精度的DA轉(zhuǎn)換器DAC0832為核心部件，利用常用的三端穩(wěn)壓器件7805的公共端與輸出端固定的5伏電壓特性，最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)字顯示輸出電壓值和電流值可實(shí)時控制并顯示的高性能數(shù)控電源 。 char theta=0。 OSCCAL=osccal。163。253。167。241。181。202。 LCD_init()。245。188。175。186。167。 LCD_writ
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