基于单片机的数控电源设计
基于89C51单片机的数控直流电源外围电路设计
输 出 电流调节 范 围等 ； 另一 种是 质量 指标 ， 用 来衡 量 输 出直 流 电压 的稳 定 程 度 ， 包括稳压 系数 （ 或 电压
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ － ２ ８ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ ０１ － ４ ） ５
６ ８
波 电压等 。测 试 电路如 图 １所示 。
调 压器 电流表
信息工程 、 通信工程、 机 电一体 化、 电气 自动化等 电 类 专业 学 生必然 涉 及到 的一 个 电工 电子课 程设 计项 目。全 国大学 生 电子设 计竞 赛 曾于 第一 届 Ａ题 、 第
二届 Ａ题 和 第七 届 Ｆ题 （ 电流源 ） ， 全 国首 届 高 职 院
设计 ， 发现 许 多很难 读懂 的问题 。例 如 ， 给 出参 数设 计 输 出达 ２ Ｏ Ｖ 电压 ， 但 运放 直接 驱动 达林 顿管 明显
无 法 输 出达 ２ ２ Ｖ 以上 。又 如 ， 通 篇 无 关 紧 要 的 内
容， 唯 独缺 少 比较放 大环 节 设 计 及 关 键 电路 的完 整 连接 ， 也 就 是说 Ｄ Ａ Ｃ输 出到 调 整 管 之 间 内容 匮乏 ，
数
字
通
信
第４ ０卷
１ ． ２ 质 量 指标
极管 Ｑ ４的发 射结 ， 只 能 实现 电压 到 电流 的 转换 功 能 。这 类 电路 虽 然 也能 实 现 电压 或 电流 调节 ， 但 当
纹 波 电压 ： 是 指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ叠加在 输 出 电压 ． ． 上 的交 流分
量 。在额 定输 出 电压 和 负 载 电流 下 ， 用 示 波 器 观测
１ ） 输 出 电流 ， ， （ 即额 定负 载 电流 ） ， 它 的最 大值
基于STM32的数控电流源设计
摘要电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各个行业。
随着计算机和通讯技术发展而带来的现代信息技术革命，给电源技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源技术提出了更高的要求。
现在市场上数控电流源的存在输出精度不高，功率密度比较低，带负载能力不强，体积大，价格较高，操作繁琐，工作状态不稳定等弊端，因此数控电源的主要发展方向是针对上述缺点不断改善。
数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的，数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性。
所以，高精度的数控直流电流源有很大的发展空间。
在本设计中将采用STM32单片机为系统的主控制器,能够实现多功能、宽范围、可调节等诸多功能，为更好的实现恒流提供条件，完成数控电流源的设计。
STM32片内集成的A/D转换器、D/A转换器和PWM发生模块降低了系统复杂程度，使系统简单，可靠，低价。
关键字：电源技术；数控电流源；STM32；数字化ABSTRACTPower technology, especially CNC power technology is one engineering technology with strong practice, it services for every field. Modern information technology revolution, that brought with the development of computer and communications technology, provides a broad development prospects, but also makes a higher demands in power supply technology. At the present time CNC current source on the market exists some shortcomings, such as output precision is not high, the power density is relatively low, capacity with a load is not strong, bulky, expensive, complicated operations, instability working state and so on. So the major develop direction of CNC power is specialized for these shortcomings, and to reform them. Digital intelligent power modules is made against the lacking of traditional intelligent power modules, digitize can reduce uncertainty and human participating quantity of links in the production process, and resolve some engineering problems effectively, such as reliability, intelligence, product consistency problem and so on, and greatly improve production efficiency and maintainability of the product. Therefore, high-accuracy CNC DC current source has a lot of space to develop. In this design,STM32 MCU will be used as the main controller of the whole system, it can achieve the multi-function, wide range ,adjustable, and many other functions, providing better conditions for achieving constant current and completing the design of CNC current source. It integrates A/D converter, D/A converter and PWM module in STM32 chip, thus reducing complexity of the system, keep the system simple, reliable and low price.Key words:Power technology; Numerical control current source; STM32; digital目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章 (1)1.1 数控电流源项目的目的和意义 (1)1.2 数控电流源在国内外的发展概况 (2)1.3 基于STM32的数控电流源的设计的内容 (4)第2 章 (5)2.1 数控电流源的核心技术原理 (5)2.2 方案的总体设计 (6)2.2.1 数控电流源的主控芯片的选择 (6)2.2.2 基于STM32的数控电流源系统结构 (8)2.2.3 恒流源模块电路的方案讨论 (9)2.3 本章小结 (9)第3章基于STM32数控电流源的硬件电路设计 (10)3.1 恒流源模块电路的设计方案 (10)3.1.1 以LM350A为恒流源模块的核心元件的恒流源电路 (10)3.1.2 数控宽范围调整、大电流输出恒流源电路 (14)3.2 数控部分 (16)3.3 供电电源 (18)3.3.1 三端稳压器 (18)3.3.2 供电电源电路 (19)3.4 本章小结 (20)第4 章 (21)4.1 主程序设计 (21)4.2 负载电流取样子程序设计 (22)4.3 键盘中断程序设计 (23)4.4 LCD1062显示程序设计 (24)4.5 本章小结 (24)结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (28)附录 (29)附录A (29)附录B (31)第1章引言1.1 数控电流源项目的目的和意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各个行业。
基于AT89S51单片机的数控电源设计
（ ． 阳师范学院物理与电子工程学院 ， １绵 四川绵阳 ６１０ ２ 汕头大学工学院机械电子工程系研究生院， ２Ｏ ０；． 广东汕头 ５５０ ） １００
摘
要 ：该项设 计的主要 目的是设计一种数 控 电源。它利 用单片机 Ａ ８ Ｓ １作 为主控 芯 片， 制数 字／ Ｔ９ ５ 控 模拟
１ 设 计 说 明
直流 稳 压 电源是 常用 的电子设 备 ， 能保证 在 电 网 电压 波 动 或负 载 发 生变 化 时 ， 出稳 定 的 电压 。 随 它 输 着 数 控稳 压 电源 在 电子装 置 中 的普 遍 使 用 ， 通 稳 压 电源 在 工 作 时产 生 的误 差 ， 影 响 整 个 系 统 的精 确 普 会
电路来 实现 输 出电压 的控制 。 按 照工 作原 理 ， 字集 成 电路可 以划分 为标准 逻辑 器件 、 处理 器 和可 编程 逻辑 器 件 。标 准 逻辑 器 件 数 微 是传 统 数字 系统设 计 中使用 的主要器 件 ， 但是 它 的集 成 度较 低 ， 件 功 能确 定 ， 用 它 设计 系统 导致 电路 器 使 使 用数量 多 ， 同时更改设 计 困难 。微处 理器 和可编程 逻辑 器 件都 可 以克服 上 述缺 点 ， 可 编程 逻 辑器 件 工 但
２１ ０２年 ５月
绵阳师范学院学报
Ｊ ｕ ａ ｆＭｉｎ ａ ｇＮｏｍａ ｎｖ ｒ ｏ ｒ ｌｏ ａ ｙ ｎ ｒ ｌＵ ｉｅｓ ｎ
Ｍ ａ ．， ０１ ｙ ２ ２ Ｖ０ ． Ｎｏ ５ １ ３１ ．
第３ １卷
第 ５期
基 于 Ａ ８ 片 机 的 数 控 电 源 设 计 Ｔ ９５ Ｓ １单
转换 器的输 出电流的大 小， 通过 第一级运算放 大器把输 出的 电流信 号转换成 电压信 号 ， 再经过 第二 级运 算放 大器 放 大至相应 的倍 数 ， 最后 经过 Ｌ １ Ｍ３ ７恒流输 出电压 。此设 计通过键 盘电路 与单片机 Ｐ ３口的 高三位连接 ， 读入控制
基于51单片机的12V数控电源设计
基于51单片机的12V数控电源设计2008年08月14日星期四下午 01:54忙了三天终于把数控电源搞定了.这次做的数控电源设计思想没什么新意,就是一个数模转换(ADC0809)和一个模数转换(DAC0832),再加上两个单片机分别控制0809和0832,组成一个反馈网络,来得到输入的数字相对应的电压,电压范围很小,只有0~12.75V.显示部分采用四段共阴数码管,为什么不用共阳的?哎,只因为最开始买零件的时候没有注意到单片机的驱动能力问题,买了一堆很不实用的零件.所以...之所以用两片单片机,也是因为觉得之前的单片机都没什么用了,以后改学430了,这些旧的单片机就用来做成一些实用的东西吧.呵呵,省得浪费.整块板子做出来之后有10*7cm那么大,用洞洞板焊的.实测电路输出精度+/-0.05V在12V范围内.硬件设计:第一块单片机P0口接数码管代码段的驱动,P2.4~P2.7接四位的位选线,P2.0~P2.3节四个独立操作按键 [模式] [加] [减] [确定] ,P1口接ADC0809的八位数据输出.P3.0~P3.3口接0809的控制线.P3.5~P3.7和第二块单片机的P2.0,P2.1,P2.2相连,用来控制数模输出增减.三根控制线作用分别为 [输出改变允许控制Control_1] [增减信号Control_2] [增减速度控制Control_speed]第二块单片机除了前面的三根控制线,就只剩下和DAC0832的控制线了,看电路图.用0832输出控制LM317可调三端稳压器的输出电压:DAC0809所需时钟脉冲由NE555产生系统电源:5V 12V GND -12V程序清单:第一块单片机:(接0809,四段数码管,四个独立按键)#include<reg51.h>#define uchar unsigned charint i=0,a=0;//定义循环算子uchar hold=5;//当前操作数[0-led1][1-led2][2-led3][3-led4][4-快速调节][5-无] uchar Get_data=0;//模数转换得到的结果int Get_data2=0;//将Get_data*5用以方便转化 (做电压表时用)//uchar led[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00};//阳极驱动不带小数点uchar led[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF};//阴极驱动//uchar point[]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x00};//阳极驱动带小数点uchar point[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xFF};uchar V_list[]={30,36,60,66,90,100,120,180,240};//电压值列表uchar V_index=6;//预置电压索引.uchar num[4]={10,5,0,0};//显示缓存uchar V_num=100;//显示的电压对应在0~255电之间的值,预置压数5Vuchar time=0;//控制模数转换频率变量uchar times=0;//控制按键允许速度变量uchar scan_grant=1;//允许输入uchar hide_flag=0;//隐藏标志[0隐藏][1显示]和hold配合用于控制某一位数码管的亮灭uchar hide_time=0;//用于控制数码管闪烁快慢//uchar zhengshu,xiaoshu_1,xiaoshu_2;void delay(int s);void key_mode();void key_add();void key_sub();void key_confirm();void display();void ADC();void convert();//将get_data填入到num[]数组中void scan_key();//键盘扫描函数void compare();//比较函数(Control_1 Control_2)[00-正确][11-加][10减]//定义位选线sbit led_1=P2^7;sbit led_2=P2^6;sbit led_3=P2^5;sbit led_4=P2^4;sbit mode=P2^0;sbit add=P2^1;sbit sub=P2^2;sbit confirm=P2^3;//0809四根控制线sbit ALE=P3^0;sbit START=P3^1;sbit OE=P3^2;sbit EOC=P3^3;//两根控制线sbit Control_1=P3^6;//变化控制线[1变化][0不变] sbit Control_2=P3^7;//增减控制线[1增][0减] sbit Control_speed=P3^5;//控制变化速度sbit close=P3^4;//当电压稳定时为0;void main(){//初始化led_1=0;led_2=0;led_3=0;led_4=0;//初始化定时器TMOD=0x01; //定时器0，方式1TH0=0x3c;TL0=0xb0;ET0=1; //允许定时器0中断TR0=1; //启动定时器0运行EA=1; //全部中断允许Control_1=0;Control_2=0;while(1){time++;if(time>=10){time=0;//扫描键盘if(hold==5){ADC();//模数转换compare();//转换结果比较,修改控制变量}else{Control_1=0;Control_2=0;}}if(scan_grant==0)scan_key();convert();scan_grant=1;EA=1;}hide_time++;if(hide_time>=80){hide_time=0;if(hide_flag==1){hide_flag=0;}else{hide_flag=1;}}display();}}//延时函数void delay(int s){for(i=0;i<s;i++){}}//按键处理------------------------------------ void key_mode(){delay(1000);if(mode==0){hold++;if(hold>=6){hold=1;}}}void key_add()//加函数{delay(1000);if(add==0){if(hold==0)//当前操作数[0-led1 即num[0]]{}if(hold==1)//当前操作数[1-led2 即num[1]]{if(V_num<=235){V_num=V_num+20;}//加1Vif(hold==2)//当前操作数[2-led3 即num[2]]{if(V_num<=253){V_num=V_num+2;}//加0.1V}if(hold==3)//当前操作数[3-led4 即num[3]]{if(V_num<=254){V_num++;}//加0.05V}if(hold==4)//当前操作数[4-快速调节即V_index] {if(V_index<=7){V_index++;}V_num=V_list[V_index];}if(hold==5)//当前操作数[5-无]{}}}void key_sub()//减函数{delay(1000);if(sub==0){if(hold==0)//当前操作数[0-led1 即num[0]]{}if(hold==1)//当前操作数[1-led2 即num[1]]{if(V_num>=20){V_num=V_num-20;}//减1V}if(hold==2)//当前操作数[2-led3 即num[2]]{if(V_num>=2){V_num=V_num-2;}//减0.1V}if(hold==3)//当前操作数[3-led4 即num[3]]{if(V_num>=1){V_num--;}//减0.05V}if(hold==4)//当前操作数[4-快速调节即V_index] {if(V_index>=1){V_index--;}V_num=V_list[V_index];}if(hold==5)//当前操作数[5-无]{}}}void key_confirm(){delay(1000);if(confirm==0){hold=5;}}//------------------------------------------------------------- void display(){/* led_1=1;if(num[0]==0)//如果第一位是0的话就不显示,led[10]是空{P0=led[10];}else{P0=led[num[0]];}delay(100);led_1=0;P0=0xFF;led_2=1;P0=point[num[1]];delay(100);led_2=0;P0=0xFF;led_3=1;P0=led[num[2]];delay(100);led_3=0;P0=0xFF;led_4=1;P0=led[num[3]];delay(100);led_4=0;P0=0xFF;*/if(hide_flag==1){if(hold==4){delay(400);return;}if(hold!=1){led_1=1;if(num[0]==0)//如果第一位是0的话就不显示,led[10]是空 {P0=led[10];}else{P0=led[num[0]];}delay(100);led_1=0;P0=0xFF;led_2=1;P0=point[num[1]];delay(100);led_2=0;P0=0xFF;}if(hold!=2){led_3=1;P0=led[num[2]];delay(100);led_3=0;P0=0xFF;}if(hold!=3){led_4=1;P0=led[num[3]];delay(100);led_4=0;P0=0xFF;}}if(hide_flag==0){led_1=1;if(num[0]==0)//如果第一位是0的话就不显示,led[10]是空 {P0=led[10];}else{P0=led[num[0]];}delay(100);led_1=0;P0=0xFF;led_2=1;P0=point[num[1]];delay(100);led_2=0;P0=0xFF;led_3=1;P0=led[num[2]];delay(100);led_3=0;P0=0xFF;led_4=1;P0=led[num[3]];delay(100);led_4=0;P0=0xFF;}}void ADC(){START=0;OE=0;START=1;delay(65);START=0;while(EOC==1){}OE=1;delay(65);Get_data=P1;OE=0;// convert();}void convert(){//基准电压要为12.8V/* Get_data2=Get_data*5;num[0]=Get_data2/1000;Get_data2=Get_data2%1000;num[1]=Get_data2/100;Get_data2=Get_data2%100;num[2]=Get_data2/10;Get_data2=Get_data2%10;num[3]=Get_data2; */Get_data2=V_num*5;//Get_data2=Get_data*5;num[0]=Get_data2/1000;Get_data2=Get_data2%1000;num[1]=Get_data2/100;Get_data2=Get_data2%100;num[2]=Get_data2/10;Get_data2=Get_data2%10;num[3]=Get_data2;}void scan_key()//键盘扫描后函数分配{if(mode==0)key_mode();if(add==0)key_add();if(sub==0)key_sub();if(confirm==0)key_confirm();}void compare()//比较函数(Control_1 Control_2)[00-正确][11-加][10减] {Control_1=0;Control_2=0;if(V_num<(Get_data-1)){Control_1=1;Control_2=0;if((Get_data-V_num)>=10){Control_speed=1;close=1;}else{Control_speed=0;close=0;}}if(V_num>(Get_data+1)){Control_1=1;Control_2=1;if((V_num-Get_data)>=10){Control_speed=1;close=1;}else{Control_speed=0;close=0;}}}//中断函数://定时器中断T0用于消除按键等待//定时器中断T1用于进入AD转换函数//--------------------------------------------------------------------//-------------------------定时器中断服务程序-------------------------//--------------------------定时器0工作方式1--------------------------//任务://1:限定进入按键扫描程序的时间间隔,避免在短时间内多次进入键盘扫描而造成误操作//--------------------------------------------------------------------void clear_key() interrupt 1 using 1{times=times+1;if(times==7)//这个数字决定了按键上限速度.{times=0;scan_grant=0;//允许输入EA=0;}TH0=0x3c; //计数器初值重载TL0=0xb0;}第二块单片机(接0832)#include<reg51.h>#define uchar unsigned charint i;sbit CS12=P3^0;//控制线sbit WR12=P3^1;//控制线sbit led=P2^2;//控制led亮灭sbit Control_1=P2^1;//变化控制线1 [1变化][0不变]sbit Control_2=P2^0;//加减控制线2 [1增][0减]sbit Control_speed=P2^3;//变化速度控制uchar out=0;//输出数据uchar a=0;void delay(int s);void main(){P1=0;WR12=0;CS12=0;Control_1=1;Control_2=1;Control_speed=1;while(1){for(a=0;a<=20;a++){delay(1000);}//根据控制信号线决定加减.if(Control_1==1){if(led==0){led=1;}else{led=0;}if(Control_2==1){if(out<=254)if(Control_speed==0){out++;}if(Control_speed==1){out=out+10;}}if(Control_2==0){if(out>=1)if(Control_speed==0){out--;}if(Control_speed==1){out=out-10;}}//写操作WR12=0;CS12=0;P1=out;delay(100);CS12=1;WR12=1;}if(Control_1==0) {led=1;}/*if(out>=255) {out=255;}if(out<=1){out=0;}*/}}void delay(int s) {for(i=0;i<s;i++) {}}。
基于STM３２的数控可调直流电源设计
第３７卷第４期２０２３年７月兰州文理学院学报(自然科学版)J o u r n a l o fL a n z h o uU n i v e r s i t y ofA r t s a n dS c i e n c e (N a t u r a l S c i e n c e s )V o l ．３７N o ．４J u l ．２０２３收稿日期:２０２３Ｇ０３Ｇ１０基金项目:淮南师范学院自然科学研究重点项目(２０２２X J Z D ０２６);教育部产学合作协同育人项目(２２０９０６５１７２６１９２５)作者简介:戴文俊(１９８７Ｇ),男,安徽长丰人,讲师,硕士,研究方向为电力电子与电气传动控制．E Ｇm a i l :a w j k a o ya n ＠１６３．c o m．㊀㊀文章编号:２０９５Ｇ６９９１(２０２３)０４Ｇ００７４Ｇ０５基于S TM ３２的数控可调直流电源设计戴文俊,胡艳丽,阚绪月(淮南师范学院机械与电气工程学院,安徽淮南２３２０３８)摘要:为了提高电源的输出电压精度和减小负载调整率,采用S TM ３２单片机作为控制核心设计数控可调电源．硬件包括主电路㊁驱动电路㊁控制电路㊁检测电路㊁辅助电源电路㊁液晶显示电路和保护电路．单片机通过检测电路采集输出电压和电流信号,采用模糊自适应P I D 和P WM 算法控制输出电压达到期望值并趋于稳定．实验测试结果显示:本数控电源空载输出电压精度达９９．４％,负载输出电压精度为９８％,且具有输出电压双向可调㊁步进幅度可设置㊁实时显示和保护等功能．关键词:S TM ３２;可调直流电源;模糊自适应P I D ;数控中图分类号:T N ８６;T P ３６８．１㊀㊀㊀文献标志码:AD e s i g no fN u m e r i c a l C o n t r o lA d j u s t a b l eD CP o w e r S u p p l y Ba s e do nS T M ３２D A IW e n Ｇj u n ,HUY a n Ｇl i ,K A N X u Ｇyu e (S c h o o l o fM e c h a n i c a l a n dE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,H u a i n a nN o r m a lU n i v e r s i t y,H u a i n a n２３２０３８,A n h u i ,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o i m p r o v e t h e o u t p u t v o l t a g e a c c u r a c y o f t h e p o w e r s u p p l y an d r e d u c e t h e l o a d a d j u s t m e n t r a t e ,S T M ３２s i n g l e c h i p m i c r o c o m p u t e r i s u s e da s t h e c o n t r o l c o r e t od e s i gn t h eN Ca d j u s t a b l e p o w e r s u p p l y．T h eh a r d w a r e i n c l u d e sm a i nc i r c u i t ,d r i v ec i r c u i t ,c o n t r o l c i r c u i t ,d e t e c t i o n c i r c u i t ,a u x i l i a r yp o w e r c i r c u i t ,l i q u i dc r y s t a l d i s p l a y c i r c u i t a n d p r o t e c t i o n c i r c u i t ．T h e s i n g l e c h i p m i c r o c o m p u t e r c o l l e c t s t h e o u t p u t v o l t a g e a n d c u r r e n t s i g n a l t h r o u gh t h e d e t e c t i o n c i r c u i t ,a n du s e s f u z z y a d a p t i v eP I Da n dP WMa l g o r i t h m s t o c o n t r o l t h eo u t p u t v o l t a g e t o r e a c h t h e e x p e c t e d v a l u e a n d t e n d s t o b e s t a b l e ．T h e e x pe r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e p r e c i s i o nof n o Ｇl o a d o u t p u t v o l t ag e i s ９９．４％,th e p r e ci s i o n o f l o a d o u t p u t v o l t a ge i s ９８％．I t h a s t h ef u n c t i o n s o f b i d i r e c t i o n a l a d j u s t a b l e o u t p u t v o l t ag e ,a d j u s t a b l e s t e p a m p l i t u d e ,r e a l Ｇt i m e d i s p l a y an d p r o t e c t i o n ．K e y w o r d s :S T M ３２;a d j u s t a b l eD C p o w e r s u p p l y ;f u z z y a d a p t i v eP I D ;n u m e r i c a l c o n t r o l ㊀㊀电源是各种电子设备必不可少的组成部分,其性能的优劣直接关系到整个设备的安全性与可靠性指标．随着科技的发展,各种先进设备已经普及到生产㊁生活和科研等各个领域,也对电源的精度和性能有了更高的要求,因此,许多设备逐渐采用高精度的数控电源,比如在电力通信领域,通信电源是各种电力数据采集㊁远程控制等终端设备的能源保障[１Ｇ２];U P S 电源在轨道交通领域的作用是保障列车运行的信号系统安全㊁稳定和可持续工作[３Ｇ４]．数控直流电源的设计与开发主要集中在控制芯片㊁电源变换原理等方面．在控制芯片方面,大部分采用基于冯诺依曼结构的８０５１系列单片机．文献[５Ｇ６]采用A T M E L 公司的５１系列单片机,文献[７Ｇ８]采用中国宏晶科技公司的５１系列单片机,文献[９]采用意法半导体公司S T M８单片机,文献[１０]采用A T M E L公司的A V R单片机．上述控制芯片均为８位元的单片机,属于入门级控制芯片,在数据处理方面,精度有限．所以一些A R M芯片和数字信号处理器被应用到数控电源的设计中．文献[１１]所设计的便携式数控直流电源采用基于A R M C o r t e x内核的S T M３２控制器,其在电源设计中可以采用更优的控制技术,发挥更高的性能．在电源变换原理方面,主要分为D/A转换芯片和电力电子变换电路两大类[５Ｇ６,８,１０Ｇ１１]．经D/A转换芯片转换成模拟量,再通过集成运算放大器构成调理电路产生直流电压,采用独立按键调整单片机数字量值从而调节电压的输出值．这种变换方法一般是对于电压固定的直流电源进行变换,产生可调的电压值,且输出范围比较小,功率取决于提供的直流电源,控制方式一般采用开环控制,不能做到动态调整,精度较低．文献[９,１２Ｇ１３]采用的是基于电力电子开关器件构成的变换电路,一般采用A CＧD CＧD C变换方式,将输入的工频５０H z的２２０V的交流电源进行整流(A CＧD C变换),在经过变换电路(D CＧD C)实现电压调节．这种电源变换需要根据实时检测的输出实际电压与设定值的误差调节控制变换电路开关器件导通和关段的控制脉冲．这种方法称为脉宽调制技术(P WM),属于闭环控制,精度较高,可实现大功率输出．根据以上文献综述,本文基于高性能单片机S T M３２和电力电子器件实现数控可调电源的硬件电路设计;基于模糊自适应P I D控制算法和P WM技术实现动态调节和减小输出电压误差,提高精度．1㊀电源电路硬件设计1.1㊀电源电路结构本电源将电压值２２０V㊁频率５０H z的输入交流电通过变压器转换为同频率的２６V交流电,再通过整流桥和滤波电容器获得３６V直流电(A CＧD C)．经直流调压电路按照设定值控制输出(D CＧD C),采用O L E D液晶显示屏,实时显示电压设定值㊁输出值和电流值．电源硬件结构如图１所示．图１中,检测电路采用串联分压的方式采集电压,采用１Ω电阻作为采样电阻,检测电流转换为电压信号,利用单片机的A D转换功能,实现检测输出电压和电流的功能．工作电源电路通过三端稳压芯片７８L０５将１２V的输入电源经过渡为５V输出,再经AM S１１１７低压降稳压器转为３．３V给单片机供电,同时１２V的输入电源也为直流调压电路的开关管控提供驱动电压．图１㊀电源硬件结构1.2㊀驱动电路设计驱动电路的原理如图２所示．当S T M３２单片机控制电路产生的P WM信号的３．３V高电平进入驱动电路时,驱动电路输出１５V的电压给N M O S的栅极,使N M O S导通;当S T M３２单片机控制电路产生的P WM信号的０V低电平进入驱动电路时,驱动电路输出－７V的电压给N M O S的栅极,使N M O S关断．P WM１和P WM２分别接S T M３２单片机的P A７和P C６端口．1.3㊀直流调压电路设计直流调压电路采用半桥电路,如图３所示．整流电路输出的３６V直流电压接入主电路中,通过驱动芯片I R２１０１S输出信号控制型号为I R F６４０的NMO S管的导通与关断．当I R F６４０栅极为高电平时导通,低电平时关断．同时设计了输出电压L C滤波电路,保证输出电压无杂波影响．1.4㊀故障保护电路设计保护电路如图４所示,主要针对欠压㊁过压及５７第４期戴文俊等:基于S TM３２的数控可调直流电源设计图２㊀驱动电路原理图３㊀直流调压电路原理图４㊀故障保护电路结构过流等故障现象对主电路进行保护．当发生故障时,故障保护电路会产生一个低电平,S T M ３２对应的外部中断引脚的高电平被拉低,触发中断信号,S TM ３２将进入中断保护程序．在中断保护程序中,P WM 信号的输出被关闭,P WM 输出设置变为高阻态并保持低电平,I G B T 功率器件将处于关闭状态,保护三极管处于断开状态,主电路将会一直被及时有效保护．硬件自动完成整个故障保护触发过程,能快速准确地应对和处理各种故障状态．根据原理图绘制P C B ,通过制板焊接完成数控电源如图５所示．图５㊀数控直流电源实物2㊀控制策略将设定电压值与检测到的实际电压值之间的偏差及偏差的变化值输入到模糊自适应P I D 控制器获取P WM 信号的占空比值,然后动态调节P WM 信号控制D C ＧD C 变换电路开关的通断,实现电压调节．控制策略结构如图６所示．图６㊀控制策略结构㊀㊀模糊自适应P I D 控制算法的表达式可表示为[１４]:ut ()＝k p ０＋Δk p ()et()＋k i ０＋Δk i ()ʏt０et ()d t ＋k d ０＋Δk d ()d et()d t,(１)式中,k p ０,k i ０和k d ０为PI D 控制算法的初始参数;６７㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀兰州文理学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷Δk p ,Δk i 为和Δk d 为去模糊化后输出的P I D 在线实时调整参数．基于上述算法,本电源的软件控制流程如图７所示．图７㊀数控直流源控制程序流程3㊀测试结果与分析3.1㊀空载输出电压测试将数字万用表接在输出端口两侧,测量电路实际输出电压,观察电路输出电压大小与预期值是否符合．共进行了３次空载试验．各试验的电压范围为５V~３０V ,设定电压调整步长为１V．详细的测试数据如表１所列．测试１的１１V 设定值㊁测试２的２０V 设定值和测试３的２６V 和３０V 设定值的测试结果如图８所示．图８㊀空载实验部分测试结果表１㊀空载输出电压试验结果(单位:V )设定电压测试１输出电压绝对误差测试２输出电压绝对误差测试３输出电压绝对误差５５．０５０．０５５．０２０．０２５．０１０．０１６６．０２０．０２６．０２０．０２６．０３０．０３７７．０３０．０３７．０４０．０４７．０３０．０３８８．０４０．０４８．０５０．０５８．０４０．０４９９．０３０．０３９．０３０．０３９．０６０．０６１０１０．０１０．０１１０．０３０．０３１０．０４０．０４１１１１．０３０．０３１１．０４０．０４１１．０４０．０４１２１２．０４０．０４１２．０６０．０６１２．０５０．０５１３１３．０６０．０６１３．０５０．０５１３．０３０．０３１４１４．０５０．０５１４．０６０．０６１４．０５０．０５１５１５．０７０．０７１５．０６０．０６１５．０７０．０７１６１６．０６０．０６１６．０８０．０８１６．０６０．０６１７１７．０８０．０８１７．０７０．０７１７．０８０．０８１８１８．０７０．０７１８．０９０．０９１８．０９０．０９１９１９．１０．１１９．０９０．０９１９．１０．１２０２０．０９０．０９２０．０９０．０９２０．０８０．０８２１２１．１０．１２１．１０．１２１．１０．１２２２２．１０．１２２．０５０．０５２２．０６０．０６２３２３．１２０．１２２３．０９０．０９２３．０８０．０８２４２４．１２０．１２２４．１１０．１１２４．１０．１２５２５．１３０．１３２５．１２０．１２２５．１１０．１１２６２６．１２０．１２２６．１３０．１３２６．１３０．１３２７２７．１４０．１４２７．１３０．１３２７．１２０．１２２８２８．１０．１２８．１７０．１７２８．１９０．１９２９２９．１６０．１６２９．１４０．１４２９．１６０．１６３０３０．１３０．１３３０．１５０．１５３０．１７０．１７㊀㊀表１所列的测试数据中,实际输出电压值与期望值之间的绝对误差最小值为０．０１V ,最大值为０．１７V．根据表中的数据计算每个输出电压的平均绝对误差和平均相对误差,绘制两类误差曲线,如图９和图１０所示,并对误差曲线进行线性回归统计．图９㊀空载输出电压绝对误差曲线７７第４期戴文俊等:基于S TM ３２的数控可调直流电源设计图１０㊀空载输出电压相对误差曲线㊀㊀图９的误差曲线显示,电压的绝对误差随输出电压值的增加而增大．根据图１０所示的相对误差曲线,该电源的相对误差在０．３％~０．６％之间,精度较高．3.2㊀负载输出电压测试将直流电动机作为负载连接到输出端口,用数字万用表与直流电动机并联测量输出的实际电压值,观察电源的输出电压是否与负载的期望值一致．测试数据采集结果如表２所列．设定电压为５V 和８V 来测量电压和电流,测试结果如图１１所示．根据表２所示的负载测试数据,当负载输出电压在５V~１０V 之间时,绝对误差为０．０５V~０．１５V ,相对误差小于２％．表１中的空载试验数据显示,当空载输出电压在５V~１０V 之间时,绝对误差为０．０１V~０．１４V．对比表明,负载电压误差大于空载电压误差,这是由于电路中负载电流增加造成的电压降,属于一种正常现象．负载下输出电压的相对误差小于２％,说明负载调整率较小,精度较高．表２㊀负载输出电压试验结果设定电压/V 输出电压/V测量电流/m A绝对误差/V相对误差５４．９５１５１．５０．０５１．００％６５．９３３１７．６０．０７１．１７％７６．８７２５１．６０．１３１．８６％８８．０２２２７．２０．０２０．２５％９９．０５２０８．３０．０５０．５６％１０９．８５２００．５０．１５１．５０％图１１㊀负载试验部分测试结果4㊀结论本文采用S T M ３２单片机为主控芯片,设计了包括主电路㊁驱动电路㊁控制电路㊁检测电路㊁辅助电源电路㊁液晶显示电路和保护电路的数控电源硬件电路．单片机通过检测电路采集输出电压和电流信号构成闭环控制,采用模糊自适应P I D 和P WM 算法的调节控制提高了输出电压的精度,且具有输出电压双向可调㊁步进幅度可设置㊁实时显示和保护等功能,可以为各种工作电压的精密直流电器提供工作电源．参考文献:[１]陈丽娟．变电站通信电源综合监控系统的设计[J ]．光源与照明,２０２２(１１):１３４Ｇ１３６．[２]周荣娴．电力通信机房中智能通信电源实施与应用[J ]．电子技术与软件工程,２０２２(２１):９９Ｇ１０２．[３]王颖,李新,冯前进,等．城市轨道交通信号U P S 电源系统优化配置方案[J ]．铁路通信信号工程技术,２０２２,１９(８):６２Ｇ６７．[４]黄俊．地铁车站U P S 电源整合方式和容量确定[J 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2017毕业论文-数控恒流源的设计
2017毕业论文-数控恒流源的设计2017毕业论文-数控恒流源的设计兰州工业高等专科学校毕业论文摘要恒流源,是一种能够向负载提供恒定电流的电源。
恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。
本文设计了一种基于单片机控制的数控直流恒流源。
该恒流源以AT89S52为控制核心，采用了高共模抑制比低温漂的运算放大器OP07和达林顿管TIP122构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及12位D/A芯片MAX532、16位A/D芯片AD7715，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制。
人机接口采用4×4键盘及LED数码管显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。
在软件设计上采用增量式PID控制算法，即数字控制器的输出只是控制量的增量。
该系统已基本达到预期的设计目标，具有功能强、性能可靠、体积小、电路简单的特点，可以应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。
关键词：恒流源；AT89S52；PID控制算法；数字控制。
The abstract Constant current, is one kind can provide theconstant current to the load the power source.The constant current application scope is extremely widespread, and in many situations is essential.This article has designed one kind the numerical control cocurrent constant current which controls based on the monolithic integrated circuit. This constant current take AT89S52 as the control core, has used operational amplifier OP07 and Darington which Gao Gongmu the rejection ratio low temperature floats manages the TIP122 constitution constant current the main body, matches by the high accuracy sampling resistance and 12 D/A chip MAX532, 16 A/D chip AD7715, has completed the monolithic integrated circuit to the output current real-time examination and the real-time control. The man-machine connection uses 4×4 the keyboard and the LED nixietube monitor, the control interface is direct-viewing, is succinct, has the good man-machine interaction es the increase type PID control algorithm in the software design, namely the digital controller output only is controls the quantity the increase. This system had achieved basically the anticipated design goal, has the function strongly, the performance reliable, the volume small, the electric circuit simple characteristic, may apply in needs the high stability the low power constant current domain. Key word: Constant current;AT89S52; PID control algorithm; Numerical control. 目录第1章绪论5 第2章系统的总体设计6 2.1 设计指标要求6 2.2 总体方案的选取及系统6 2.2.1 方案一：6 2.2.2 方案二：7 第3章系统的硬件设计8 3.1 单片机的功能介绍8 3.1.1 主要功能特性：8 3.1.2 引脚功能说明8 3.1.3 时钟电路及复位电路11 3.2 恒流源基本设计原理与实现方法13 3.2.1 引起稳定电源输出不稳定的主要原因13 3.2.2 恒流源的基本设计原理14 3.2.3 系统电源设计15 3.3 A/D 模块选择16 3.3.1 AD7715简介16 3.3.2 硬件电路设计18 3.4 D/A 模块选择19 3.4.1 MAX532简介19 3.4.2 硬件电路设计21 3.5 键盘接口电路设计22 3.5.1 键盘工作方式23 3.5.2 接口电路设计23 3.5.3 按键抖动及消除24 3.6 显示器接口电路设计25 第4章系统的软件设计27 4.1 控制算法27 4.2 软件流程图29 4.2.1 主程序流程图29 4.2.2 键盘中断子程序30 4.2.3 显示中断子程序31 第5章总结33 致谢34 参考文献35 附录A 总电路图36 第1章绪论恒流源,是一种能向负载提供恒定电流之电路。
基于AVR单片机的数控开关电源设计
Ｄ Ａ转 换 芯 片输 出预 定 的 电压 值 ， 电压 值 作 用在 由Ｌ ５ 和 此 Ｍ３ ８
ＭＣ７ ０ 组成 的基准 源 ， 要就 构 成 了一个 可调 的基 准 电压 。 ８５ 这 基 准 电压 的可调 输出作用 于 脉冲 控制 芯片ＴＬ ９ 与 电源 的实 际输 ４４ 出 电压 作 比较 ， 比较之后 ， 节 输 出 占空 比 ， 出一定 占空 比的 调 输 驱动 电压作 用于开 关管 ， 以此控 制开 关 电路 。 降压 型开 关 电路受 控 于开 关管 ， 终 的输 出 电压 由 占空 比决定 。 最 同时在单片 机为 中
心的控 制 中 ， 以按键控 制 输 出和ＴＦ 辅 Ｔ液 晶显示 使 整个 个系 统
更加 完 善和 智 能化 。 总体 设 计框 图如 图 １ 所示 。
图 ２ 功 率 调 整 电 路
兰 竺 ０ 兰： Ｉ
基 准 源 控 制 Ｊ
基 准源 电路
图 １系统 设计 框 图
ｌ脉 冲 控 制 芯 片
巴氏杀菌 系统 、 酱煮 锅 系统 、 酱胚 系统 、 却系 统 、 Ｐ 统 的控 冷 ＣＩ 系 制， 调整各 个 系统 间的生 产运行 模 式。 在最 经济 的情况 下进 行组 降低 管理 劳 动强 度 。 流量 、 液位 、 电导 率遥 测和 显示 ； 搅 拌 电机启 停 、 态及 故 障报 一 状
数 控 技 术
Ｒ单片机的阳 燕
（ 南科技 大学信 息 工程 学 院 四川绵 阳 ６ １１） 西 ２００
摘 要 ： 文论 述 一种 基 于ＡＶＲ单 片机 的 数控 开 关 电源 ， 出 了电 源设 计 原理 和 实现 方 法 。 户可 以通 过按 键 设 定输 出电 压值 ， 制芯 片 本 给 用 控 自身Ａ／ Ｄ采样 与 设定值 比较 ， 节Ｄ／ 控制 转换 输 出信 号后 作 用 于基 准 电压 源 ， 调 Ａ 达到 调 节基 准 电压 的 目的。 可调 的 基准 电压 源给 Ｔ ４ ４ 供 基 准 电压 来控 制 输 出电压 ， 输 出电压 在５ ０ Ｌ ９提 使 ～３ Ｖ之 间 。 附加 的ＴＦ 液 晶 实 时显 示设 定 的 电压和 实 际的输 出电压值 ， 有 灵活 性 强 ， Ｔ 具 精度 高 ， 工作 稳 定 ， 本 低 的优 点 ， 宜推 广 使 用 。 成 适
基于STM32处理器的数控电源设计
基于ARM处理器的数控电源设计摘要：电源是现代完成产品设计的最基本工具之一。
在现代科学研究和工业生产中, 制作低纹波、高精度的稳定直源有非常重要的意义。
本文详细论述了基于ARM处理器的数控电源设计的设计过程，详细介绍了每个模块的工作原理。
本设计基于ARMv7-M体系结构STM32F130VCT6单片机作为主控制系统，配合12位AD、DA、EEPOM、RTC时钟、设计相应的模拟数字硬件电路。
关键词：数控电源，ARM，12位AD，12位DADigital power supply design based on ARM processorAbstract: Power is the most basic of modern product design to complete one of the tools. In modern scientific research and industrial production, theproduction of low ripple, high accuracy and stability are very importantdirect source of meaning. This paper describes the ARMprocessor-based design of digital control power supply design, detailthe working principle of each module. The design is based onARMv7-M architecture STM32F130VCT6 MCU as the master controlsystem, with 12-bit AD, DA, EEPOM, RTC clock, the appropriatedesign of analog and digital hardware circuit.Key words:digital prower ,arm , 12bitAD, 12bitDA1前言低纹波、高精度稳定直源就是一种非常重要的特种电源，在现代科学研究和工业生产中得到了越来越广泛的应用，同时对电源控制数字化和智能化, 实时处理大量信息, 实现电压、电流、频率、相位、波形等参数的精确控制和高效率处理来获得高性能的电源是电源设计技术的重要趋势。
基于单片机控制的数控电源设计
信号， 可 同时显示 的数控直 流 电源 ， 由数字 电压表测量 实测值．其硬件 电路原 理如 图 １ 所示 ．
＋ ５
图 １ 数 控 电源 系统 原 理 图
２ 数 控 部 分
主要 由 ＡＴ８ ９ Ｓ ５ １最 小 系统控 制 ， 它要 完成键 盘控 制 、 短 路保 护控 制及 报警 控制 、 Ｌ Ｅ Ｄ显 示控制 等功 能． 键 盘接 口电路 分别 由 Ｓ １ 、 Ｓ ２两个 按键 控 制 ， 并外 接 两 个上 拉 电阻控 制 键 盘 去抖 ．Ｓ １ 、 Ｓ ２键 分 别连 接 到 单 片机 的 Ｐ ３ ２ 、 Ｐ ３ ３ 接 口进 行控 制．
者减 少 ０ ． ０ ２ Ｖ， 采 用 数 码 电路 更 直 观 准 确 的显 示 输 出 电压 的变 化 ．该 数 控 电源 与 同等 功 率 的线 性 稳 压 电源 相 比 ， 效 率得 到了明显提高 ， 具有成本低 ， 操作方便 、 输 出 电压 精 度 高 、 集 成度 高、 电压稳定度 高 ， 为 精 密 仪 器 和 设 备 的 电源
设 计 提 供 一种 新 方 法 和 新 思 路 ． 关键 词 ： ＡＴ ８ ９ Ｓ ５ １ 单片机 ； 数控电源 ； 设 计
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ６ ８ 文献标识码 ： Ａ
目前 ， 电子 产 品 中的电源 普遍 采用数 字 方式来 控 制 ， 它能 消 除普 通 电源 在工 作 时产 生 的 误差 ， 提 高 整个 系统 的精确 度．本设 计 采用 单片 机和 其它元 器 件及 外 围 电路 ， 组成 一个 电子式 开关 型 可调 稳 压 电源Ⅲ∞ 。 ． 它 能够 显示 输 出 电压 值 、 电流值 且 有过 流保 护等 功能 ．输 出电压值 可通 过单 片机进 行设 置 ， 通过 数控 电源 的 设计 ， 使大 部分 初学 者能 够更好 的掌握单 片机接 口和控制 知 识 ， 并能 自已制 作单 片 机 控制 电路 ， 进一 步 提 高 初 学 者 的单 片 机硬件 编 程能力 ．
基于单片机的数控直流稳压电源设计
基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展，电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。
在各种电源类型中，直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点，被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。
传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计，但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。
本设计采用单片机作为控制核心，通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。
相比于传统的模拟电路设计，基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点：单片机具有强大的计算和处理能力，能够实现复杂的控制算法，从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能，具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计，降低成本，提高系统的可靠性。
本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。
我们将介绍电源的设计原理和基本组成，包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现，包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现，包括主程序、控制算法、显示程序等。
1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展，电力电子技术广泛应用于各个行业和领域，直流稳压电源作为其中的关键组成部分，其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。
传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现，其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低，难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。
开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。
数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术，实现了对电源输出电压和电流的精确控制。
它可以根据实际需求，通过编程灵活调整输出电压和电流的大小，提高了电源的适应性和灵活性。
同时，数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能，有效提高了电源的安全性和可靠性。
基于单片机的数控稳压电源设计_朱贵宪
STC12C5A32AD OUT
LCD
图 3 D/A 转换及运算放大电路
中， 通常都要用到键盘来
Fig.3 Enlarge circuit of D/A changes and operation
实现人机对话功能。 它包
1．3 A/D 采样电路
括用户对应用系统的状态干预与数据输入，以及应
P2.0~P2.7 P0.5 P0.7 P0.3 P0.4 P0.6
DB0~DB7 R/W D/I /CS RET E
R5
C10
5.1k 47pF
R4 OUT
20k 1 2 3 4 5 6 7 8 9
P3.0 10 P3.1 11 ADJ+ 12 ADJ- 13
14 CS 15 SCLK 16 DIN 17
该 款 单 片 机 最 大 的 优 势 是 ：STC 采 用 Mcs－51 构架，拥有极大的软件优势和极多的用户群，使得 这个产品的出货量很大， 完全能够保证供货和较 低 成 本 ［1］。
所 以 本 系 统 采 用 STC12C5A32AD 单 片 机 作 为 整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制 器，又是数据处理器，而且带有 A/D 转换的功能，可 对实时电压进行采样。
收 稿 日 期 ：2010－11－03；修 订 日 期 ：2011－03－28 作 者 简 介 ：朱 贵 宪 （1974－） ， 男 ， 硕 士 ， 讲 师 ， 研 究 方 向 为 智 能 测 控 、单 片 机 开 发 。
50
Automation ＆ Instrumentation 2011(6)
实时监控，输出电压通过 STC12C5A32AD 单片机A/ D 采样，把实时模拟量转化为数据量，经单片机分析 处理，通过数据形式的反馈环节，使电压更加稳定， 构成稳定的压控电压源。
基于单片机的数控直流稳压电源设计
Ｉ ． ２ 系 统 电 源 和 基 准 源设 计 。通 过 工 频 变 压 器 将 ２ ２ ０ Ｖ的 交 流 电 上位机软件是用 Ｄ ｌｐ ｅ ｈ ｉ ７进行开发 的。上位机 与下 位机的通 转变为 １ ５ Ｖ的交流 电 ， 然 后通过 全桥整流 和低通滤波 电路 ： 将交 信是通过在 Ｄ ｅ ｌ ｐ ｈ ｉ 中调用 ＭＳ Ｃ ｏ ｍ ｍ控件完成的。 ＭＳ Ｃ ｏ ｍｍ作 为一
机最小系统 、 电源 电路 、 键盘 电路 、 Ｄ ／ Ａ转换电路 、 基准源电路 、 Ｒ Ｓ 一 号转化 为电压信号 ， 再将该信号 送至 电压 比较器 （ Ｌ Ｍ ３ ３ ９ ） 跟 比较 ２ ３ ２串口通信电路 、 稳压输出电路 、 Ｌ Ｅ Ｄ数码管显示电路等组成 。 器 的参考 电压相 比较 ， 当过流时 ， 比较器输 出高电平 ， 从 而关断单 系统 的基 本工作原 理是 ： 利用单 片机程 控输 出数字 量 ， 将 该 片机 的数字量输出 ， 实现 了过流保护。 数 字 量通 过 Ｄ ／ Ａ转换 芯片 （ Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ ）转 换 为模 拟 量 ，由于 ２ 系统 软 件 设 计 Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ 是 电流输 出型的 ， 所 以需要通 过运放将其转换为 电压信 该系统 的程序 由 ｃ语言编写 ，用 Ｋ ｅ ｉ ｌ ｕ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ４进行 编译 ， 然 号， 然后将该 电压进 行适度地 放大 ， 再通过一 级运放 实现 电压跟 后生成． ｈ ｅ ｘ文件 ， 最后通过 串口下载到单片机中。 软件 系统 由主 函 随， 以实 现阻抗匹配 ， 提 高带 载能力 ， 最后将 电压跟 随器 的输出端 数模块 、 Ｄ ／ Ａ转换模 块 、 键盘检测模块 、 蜂鸣器报警模块 、 红外解码
毕业设计253一种基于单片机最小系统的数控直流电源设计
中， 可以得到精度较高电流输出。此外， 控制部分电路还具有键控和显
示等附加功能。
２．２ 功能模块理论分析与计算
２．２．１ 电压源设计
ａ．基 本 原 理
将交流电 ２２０Ｖ 经变压器后将直流 １５Ｖ 送整流桥， 整 流 后 经 过 电
容滤波， 得到一个波动较大的直流电压， 然后再由三端稳压器稳压输
出， 供后续电路使用［１］。其中 ５Ｖ 的三端稳压器输入电压由 １２Ｖ 的稳压
科技信息
○机械与电子○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００７ 年 第 １１ 期
一种基于单片机最小系统的数控直流电源设计
高恭娴 聂睿瑞 （ 南京信息职业技术学院 江苏 南京 ２１００４６）
摘要： 以直流稳压电源和稳流电源为核心， 结合单片机最小系统实现对输出电流的控制。首先采用了单片集成稳压芯片实现直流稳压， 然 后采用了分立元件实现稳流。为实现对输出电流的控制： 一方面， 通过 Ｄ／ Ａ 输出实现电流的预置， 再通过运算放大器控制晶体管的输出电流； 另一方面， 运用 Ａ／ Ｄ 转换器件将输出电流的采样值送入单片机， 与预置值进行比较， 将误差值通过 Ｄ／ Ａ 转 换 芯 片 添 加 到 调 整 电 路 ， 从 而 进 一 步降低了输出电流的纹波。经过测试， 该直流电源的实际输出与设定值之间的误差小于 １％， 达到设计要求。
⑵整流桥电路及滤波电容的选择： 整流桥采用 ＰＢＰ２０５， 其极限参
数 满 足 要 求 。 滤 波 电 容 的 耐 压 应 大 于 １．４１４ ×Ｕ２ ＝１７．７Ｖ， 故 选 用
２２００ｕＦ／５０Ｖ 的电容。
⑶其它元器件的选择： 输入端电容 Ｃ１ 用来旁路高频干扰脉冲和
改善纹波， 一般取 ０．１ｕＦ； 输 出 端 所 接 电 容 Ｃ０ 起 改 善 瞬 态 响 应 特 性 和
基于单片机的高精度程控稳压电源的设计与实现_张宏
基于单片机的高精度程控稳压电源的设计与实现
文/张宏
摘
稳压直流电源属于电子科技
要
产 品 中 的 一 种 常 用 设 备， 通 过 单 片机控制的稳压直流电源解决了
传统稳压直流电源电压不稳技术
参 数 不 高 的 不 足， 具 有 较 高 的 设
计和开发价值。本文将 AT89 S51
针对承接单位安全性设计 方案制定的监理细则，监 理通知单和整改意见，工 程备忘录，监理工作记录
厂商输出文件
投标文件，采购谈判文件（厂 商资质文件）
工程安全性设计方案报审表， 阶段性安全测试验收文案报审 表，进度计划报审表，需求分 析说明书，系统评估，设计方
案
实施阶段审核意见， 实施阶段 阶段性验收申请书，
5 结语
4 程控高精度直流稳压电源软件部分的 设计和实现
程控高精度直流稳压电源的程序控制软 件部分共有主程序及过流保护类程序等两个部 分，主要的功能包括：步进式的加减，对键盘 的扫描、D/A 电压的转换、电源过流的报警及 LED 数码显示等。
4.1 直流稳压电源软件部分主程序的设计和实现
首 先 要 对 程 控 电 路 进 行 初 始 化， 即 对 AT89 S51 型单片机进行初始化处理，然后设 置单片机的系统时间，再对按键处理的子程序 进行调用，适时判断有无按键被按下，如果有 则就调用系统中的显示处理子程序，通过该子
图 4：软件部分主程序的设计流程
技 ,2012(12). [4] 罗 国 颖 , 鄢 峰 , 张 迁 , 等 . 数 控 开
关 电 源 的 设 计 与 制 作 [J]. 中 国 集 成 电 路 ,2010(03). [5] 朱士虎 , 王立巍 , 何培忠 . 基于 AT89S52 程 控 开 关 稳 压 电 源 设 计 [J]. 电 子 技 术 ,2009(06).
基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现
基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现数控恒流源是一种功能比较强大的电子元器件。
它能够为其他电子元器件提供稳定的电流输出，这对很多电子设备的正常运行起到了重要的保障作用。
在工业生产领域，尤其是半导体、电路板等领域，数控恒流源的应用相当广泛。
在本文中，我将介绍一种基于单片机的高性能数控恒流源，让我们一起来看看吧。
一、设计原理该数控恒流源主要由单片机、操作界面、甄别功放和恒流稳压器四部分组成。
单片机和操作界面相连，利用程序控制电流的大小，同时可以显示电流大小和一些操作信息。
甄别功放是用来放大输出电流的，而恒流稳压器则是保证输出电流的稳定性。
二、具体实现1. 单片机电路在本设计中，我们选择了AVR单片机，主要是因为其性价比高以及易于编程的特点。
使用单片机所需的周边电路如晶振、电源电路等，这里就不再赘述。
2. 操作界面我们选择了一个12864的液晶显示器，以及四个按键，分别为上、下、左、右。
通过这些按键来选择电流大小和操作模式等。
3. 甄别功放甄别功放主要是用来放大输出电流的，我们选择了OPA548T 作为甄别功放。
其最大音量及输出功率分别为24V和200W，应该足够满足在工业生产领域的需求。
4. 恒流稳压器稳压芯片使用的是LM317，它可以输出1.2V至37V的电压，并可以有一个电流稳定的输出。
在本设计中，我们将其设置为输出1A的电流。
并用一个调节电阻来实现输出电流的调节。
三、总结本文介绍了一种基于单片机的高性能数控恒流源。
它具有功能强大、精度高、控制方便等优点。
在工业生产领域中，它有着广泛的应用。
希望本文能够对大家在这一领域里的设计和实现提供一些启示和帮助。
基于单片机的数控直流稳压电源
基于单片机的数控直流稳压电源在电子设备中，直流稳压电源是非常重要的一部分，它能够为其他电路、芯片或者整个系统提供稳定可靠的电源供应。
而基于单片机的数控直流稳压电源技术则能够在一定程度上提升电源的稳定性和可调性，本文将介绍基于单片机的数控直流稳压电源的原理和设计。
1. 引言直流稳压电源在各种电子设备中都起着至关重要的作用。
传统的直流稳压电源主要采用稳压二极管、稳压管等元件，无法实现精准的控制和调节。
而基于单片机的数控直流稳压电源通过单片机的控制和监测，能够实现电源输出的精确控制和稳定性。
2. 设计原理基于单片机的数控直流稳压电源采用了反馈控制的原理，通过单片机对电源输出进行监测和调节。
其基本原理如下：首先，将输入交流电源经过整流和滤波，得到稳定的直流电压。
然后，通过单片机的模数转换功能，将电源输出电压转换为数字信号。
单片机通过比较这个数字信号与设定值，计算出控制电源输出的PWM 信号。
接下来，PWM信号经过数模转换后，通过放大电路驱动功率开关管。
功率开关管的导通与截止控制决定了电源的输出电压。
单片机通过不断调整PWM信号的占空比，实现对电源输出电压的精确调节。
同时，通过单片机监测电源输出电压的实际值，并与设定值进行比较，若存在偏差，则单片机通过反馈控制的方式调整PWM信号，使电源输出电压保持在设定值附近，从而实现直流稳压电源的功能。
3. 设计步骤基于单片机的数控直流稳压电源的设计步骤如下：3.1 硬件设计根据需要设计输出电压范围和电流容量，选取适当的元器件。
包括整流滤波电路、模数转换电路、功率开关管和放大电路等。
3.2 软件设计编写单片机的控制程序，实现电源输出的精确控制和稳定性。
包括模数转换、PWM控制和反馈控制等功能。
3.3 系统集成将硬件电路和单片机控制程序进行集成，进行系统调试和优化。
通过实验和测试，不断优化电源的稳定性和可调性。
4. 应用示例基于单片机的数控直流稳压电源的应用非常广泛。
例如，可以应用于实验室、工业自动化、通信设备等领域。
基于单片机的数控恒流源设计
本科毕业论文（设计）题目（中文）基于单片机的数控恒流源设计a（英文）Design of constant current voltage source based on SCM完成日期 2016 年 4 月摘要恒流源是一种高精度的电源，具有响应速度快，恒流精度高，能长期稳定工作，适合各种性质负载等优点，而具有了越来越广泛的应用。
本文主要论述了一种基于51单片机为控制核心的数控直流源的设计与实现。
本电源具有可预设电流，电流步进，显示电流的功能。
主要由单片机控制模块、键盘输入模块、A/D转换模块、恒流源模块、D/A转换模块和显示模块六部分组成。
系统由单片机设定预置电流信号，经过D/A转换器TLC5615输出模拟电压信号，该信号控制达林顿管的基极，使其集电极输出相应的电流。
再通过A/D转换芯片，实时把采样电路上的模拟信号转换成数字信号，形成反馈，显示出实际的输出电流。
关键词：压控恒流源；单片机；数控电源AbstractConstant current source is a kind of common power source with high precision with fast response, high precision of constant current. It can also work stably for a long time and has various properties of the load. So now it is used more and more widely. This paper mainly discusses the design and implementation of a digital constant current source based on51 MCU as the control core of the system. The power supply has a preset current, current step, current display function. It has 6 parts: Control module, keyboard input module, A/D transform module, D /A transform module , display module and constant current source module. The current signal set by the SCM. Then it through D / A converter TLC5615 , which output to the voltage analog signal and control the Darlington tube base, and output the corresponding current. Finally through the A/D conversion chip, real-time sampling circuit analog signal is converted into digital quantity, feedback form, show the actual output current.Keywords: voltage controlled constant current source; single chip microcomputer; digital power supply目录上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明…………………………………上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表…………………………………上海师范大学本科毕业论文（设计）指导记录表 (Ⅳ)中文摘要及关键词 (Ⅴ)英文摘要及关键词 (Ⅵ)1 前言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)2 基本原理与方案对比 (2)2.1 总体框图 (2)2.2 恒流源方案对比 (3)2.2.1 晶体管恒流源 (3)2.2.2场效应管恒流源 (4)2.2.3集成电路恒流源 (5)2.2.4 总结.................................................................................52.3 单片机简介 (6)2.4 液晶显示屏简介 (8)2.5 数模转换芯片 (9)2.6 模数转换芯片 (9)3各模块实现………………………………………………………………………103.1 键盘模块 (10)3.2 液晶显示模块 (11)3.3D/A转换模块 (12)3.4 A/D转换模块 (12)3.5恒流源模块 (13)3.6 电路整体工作原理 (14)4 系统软件实现 (15)4.1综述 (15)4.2键盘输入流程图 (16)4.3A/D转换流程图 (17)4.4D/A转换流程图 (18)4.5液晶显示流程图 (19)5 整体测试与分析…………………………………………………………………206 总结与展望………………………………………………………………………22参考文献……………………………………………………………………………23附录A 仿真原理图…………………………………………………………………24附录B 程序部分……………………………………………………………………251 前言1.1 研究背景及意义随着电子技术的发展，我们身边出现了越来越多的智能化数字化的精密电子设备，消费者在关注设备的性能、价格、功能、设计的同时，设备的质量和稳定性越来越成为人们关注的重点。
数控直流稳压电源设计
数控直流稳压电源设计[摘要]本文介绍了以8051单片机为控制单元，以数模转换器DAC0832输出参考电压，以该参考电压控制电压转换模块LM317的输出电压大小。
该电路设计简单，应用广泛，精度较高等特点。
LM317系列三端可调式集成稳压器的方法。
[关键词] 单片机（AT89C51），数模转换器（D/A），液晶，键盘一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
二、设计要求1.基本部分（1）输出电压：范围0～＋15V，步进0.1V，纹波不大于40mV；（2）输入电压值由液晶显示；（3）自制键盘，可以由键盘输入电压值；（4）输出电压值在输出端用万用表测得。
2．发挥部分（1）输出电压可预置在0～15V之间的任意一个值；（2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V 不变）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。
图1设计示意图目录引言 (1)1、设计原理与总体方案 (2)2、硬件电路设计 (3)2.1 DAC电路 (3)2.2 AGC控制电路 (4)2.3 键盘部分 (6)2.4 显示部分 (7)2.5 稳压输出 (8)3、软件设计流程 (9)4、总体设计电路 (10)5、调试过程与结果分析 (11)5.1调试过程 (11)5.2结果分析 (11)总结 (13)参考文献 (14)附录1 元件清单 (14)附录 2 参考源程序……………………………………………15引言电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源来供电。
而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。
然而这种传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。
普通的直流稳压电源品种有很多, 但均存在以下二个问题: 输出电压是通过粗(波段开关) 及细调(电位器)来调节。
这样, 当输出电压需要精确输出, 或需要在一个小范围内改变时,困难就较大。
基于单片机的数控直流恒流源的设计
基于单片机的数控直流恒流源的设计摘要恒流源,是一种能够向负载提供恒定电流的电源。
恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。
它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作为其有源负载,以提高放大倍数。
并且在差动放大电路、脉冲产生电路中得到了广泛应用。
本系统以恒流源为核心，AT89S52单片机为主控制器，通过键盘来设置恒流源的输出电流，并由液晶显示LCD( ZLG7289)显示出实际输出电流值和电流设定值。
本系统由单片机控制输出数字信号，经过D/A转换器（MAX532）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流。
在通过键盘设定好需要输出电流值后，单片机对设定值按照一定的算法进行处理。
经D/A输出电压控制恒流源电路输出相应的电流值。
单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控，输出电流经过电流/电压转变后，通过A/D转换芯片AD7715，实时把模拟量转化为数据量，再经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的压控电流源,在软件设计上采用增量式PID控制算法，即数字控制器的输出只是控制量的增量。
实际测试结果表明，本系统与传统稳压电流源相比，具有操作方便、输出电流稳定度高的特点。
该系统已基本达到预期的设计目标，具有功能强、性能可靠、体积小、电路简单的特点，可以应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。
关键词：恒流源；单片机；PID控制算法The Design of DC Constant-Current Source NumericalControl Based on SCMABSTRACTThe constant current, is one kind can provide the constant current to the load the power source. Therefore the constant current application scope is widespread, and in many situations is essential. It both may provide the bias for each kind of amplifying circuit by to stabilize its static operating point, and may take its active load, enhances the enlargement factor. And in the differential motion amplifying circuit, the pulse produced in the electric circuit to obtain the widespread application.In this system the constant current source is center and AT89S52 version single chip microcomputer (SCM) is main controller, output current of DC power can be set by a keyboard .while the real output current and the set value can be displayed by LCD( ZLG7289). In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC (MAX532), then the analog value which is isolated and amplified by operational amplifiers, , is sent to the base electrode of power transistor, so an adjustable output current can be available with the base electrode voltage of power transistor. Using the keyboard to set the needed output current value, The SCM based on some specific algorithm to deal the certain settings for processing. Corresponding voltage output by the DAC output voltage-controlled current source circuit. On the other hand, The constant current source can be monitored by the SCM system real-timely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digital value by ADC (AD7715) finally the digital value as a feedback loop is processed by SCM so that output current is more stable, so a stable voltage-controlled constant current power is designed. This paper adopt incremental PID control algorithm in software design，namely the output of digital controller is just the increment of controlled variable. The test results have showed that this system, compared with the traditional regulated current source, has easy to operate and features high output current stability.This system armed comprehensive functionalities in the following aspects power suit, high credibility, simple circuit design. It can be used flexibly in the domain which in a demand of high-stable constant-current source with small power.Keywords:Constant-current source；SCM ；PID control arithmetic目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1本系统设计的内容和意义 (2)1.2设计研究现状和发展趋势 (2)1.2.1 研究现状 (2)1.2.2 发展趋势 (2)1.3本系统功能介绍 (3)第2章系统的总体设计 (4)2.1 方案比较 (4)2.2系统方案研究 (5)2.2.2 恒流源模块的设计 (5)2.2.2 单片机的主控制系统的设计 (5)2.3 系统总体设计与介绍 (5)2.3.1 单片机 (6)2.3.2 恒流源 (6)2.3.3 键盘 (6)2.3.4 显示 (6)2.3.5 A/D模数转换 (6)2.3.6 D/A数模转化 (7)第3章系统的硬件设计 (8)3.1 单片机功能介绍 (8)3.1.1 复位及时钟电路 (8)3.2恒流源模块的选择与设计 (9)3.2.1 恒流源介绍 (9)3.2.2 恒流源的选择 (11)3.3 键盘设计 (12)3.4显示器设计 (13)3.5 A/D模数转化的设计 (13)3.5.1 AD7715简介 (13)3.5.2 硬件电路设计 (17)3.6.D/A 模块设计 (17)3.6.1 MAX532简介 (17)3.6.2 硬件电路设计 (19)第4章系统的软件设计 (20)4.1 控制算法 (20)4.2 软件流程图 (21)4.2.1 主程序流程图 (21)4.2.2 显示中断子程序 (22)结论与展望 (24)致谢 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。
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题目一种基于单片机的数控电源设计专业电子信息科学与技术院部信息工程学院学号姓名指导教师答辩时间2016年5月工作时间：2015年12月至2016年5月一种基于单片机的数控电源设计摘要：电的发明使得我国各行各业有了飞速的发展，无数新型的产业随之出现了。
直到今天，电在我们生活中扮演了非常重要的角色。
然而发电站传输给我们广大用户的是380/220V交流电，人们为了使生活更加便利，微型化发展是电器的必经之路。
随着科技进步，人类用电量也在增加，又要低功率的电器，因此将高压转变成低压并且能够安全且可靠的提供给各种小电器使用的小电源受到了电器行业的欢迎。
近年来小电源已经有了很大的市场，技术也在慢慢成熟。
如今，单片机还融入了小电源，使小电源数字化，智能化。
此课题研究设计数控电源采用了以ST89C52单片机为数控电源的核心部件，LCD1602液晶显示，DAC0832数模转换，317可调稳压芯片，7805稳压5V芯片和稳压电路组成。
关键词：STC89C51单片机；ADC0832；LCD1602；LM324By Microcontrollers NC-based power supply designUndergraduate: Qian CaoSupervisor:Gongming ZhouAbstract:With the discovery of electricity ，all works of life have developed rapidly and innumerable types of new industries have emerged.Up to now，electricity plays a very important role in our life.However，the alternating current(AC)from power stations to users is only 380/220V.For a more convenient life，miniaturization is the future development of appliances .With the development of technology，the power consumption of human beings is also increasing.Most people prefer low-power appliances.The small electric sources are welcomed by the industry of electrical appliances，because they are produced by transforming the high voltage into the low one，and they can ensure the safety and reliability of appliances.In recent years ，small power sources have had a large market ，and their technology has been gadually becoming higher.Nowadays Single-Chip Microcomputer(SCM)has been combined with small power sources，making them digital and intelligent.This topic design of NC power supply using the microcontroller to st89c52 for digital power supply of the core components，LCD1602 LCD display，DAC0832，317 can be adjustable voltage chip，7805 steady 5V chip and a voltage stabilizing circuit.Key words:STC89C51 MCU;ADC0832;LCD1602;LM324目录1 前言 (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2本设计的主要要求 (1)2 系统总体概述 (2)2.1数控电源设计思路 (2)2.2方案的选择 (2)2.2.1 单片机模块设计方案的论证与选择 (2)2.2.2显示模块的设计方案的论证与选择 (2)2.2.3电压源的设计方案与选择 (3)3 硬件设计 (4)3.1滤波降压模块 (4)3.2供电稳压模块 (4)3.3 LCD1602显示模块 (5)3.4主控单片机模块 (6)3.5运放电路模块 (8)3.5.1 DAC0832 (8)3.5.2 LM324 (9)4 软件设计 (10)4.1软件流程图 (10)5 结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附录一源程序 (15)MAIN主程序: (15)LCD1602驱动程序: (16)附录二 (20)1 前言1.1研究目的和意义数控电源已经成功地走进了千家万户的生活和各行各业。
数控电源是电子行业常用的仪器设备，而且广泛地运用于教学和科研等领域。
是教学活动和电子行业工作人员进行教学和实验研究必不可少的电子设备。
可是功能的简单让这种电源存在不好控制、干扰大、精度低且体积大、可靠性低、复杂度高的缺点。
稳压电源虽然种类很多，但都存在以下问题：（1）电压的输出是通过波段开关（粗调）和电位器（细调）来调节。
这样在需要精确电压的输出时，电压的数值就变得难以控制，改变电压范围难度很大。
而且随着使用时间的增加，可能会使波段开关和点位器接触不良，这样输出的电压更不精确。
（2）采用的稳压电路是串联的，要对负载进行载流或限流保护，增加了电路的难度，稳压精度也低。
科技和时代的进步导致人们的生活品质也越来越高，特别是对于高新技术的产品，比如我设计的数控电源的要求越来越高。
因为小电源是一种使用很广泛的电子产品，所以生产出高标准的数控电源变得非常迫切。
这种高标准主要体现在效率和低功耗、便于携带、智能化、精度高等方面。
随着电源技术的发展，人们的日常生活，出行旅游变得方便快捷。
物质生活的富足，已经远远满足不了21世界人们对于高品质生活的需求。
因此这些数控电源的出现解决了一大部分人们需求不足的问题。
它让人们在感受到方便快捷高标准的精神生活方面功不可没。
关于设计一个稳压和高精度的输出电压，并能够可调幅度大的电压源成为当今电子技术发展的一个高峰期。
虽然这些有了初步的发展，但是还是不可避免的遇到了一些问题，比如功耗太高，输出不精确，器件易磨损和老化等，在现在技术不断更新中，专业人员都尽量的完善这些问题。
1.2本设计的主要要求本设计利用51单片机和外围电路设计出这个数控电源设计，有以下功能:1)输出电压可控范围0~9.9V，纹波不大于50MV；2)输出电压数字可用按键预置一个0~9.9V之间的数，输出电流1A；3)交流供电在198V~242V之间变化；4)具有显示功能。
12 系统总体概述2.1数控电源设计思路首先，我们根据电路设计需求来分析，对本次研究的电路设计有了一个大致的框图如图2-1图2-1电路设计框图本设计主要以STC89C51为主体，DAC0832数模转换将数字信号转换成模拟信号，LCD1602来显示，滤波稳压电路并控制输出电压。
其中，在本次设计中我用P3.6口连接DAC0832让单片机来处理数据；用P2口连接LCD1602的数据位来显示要显示的数据，GND和VCC都是公用的一根线，整体来说本次设计的电路简洁明了；通过滤波稳压将输出电压送给稳压电路再送至输出电路，这几个电路模块构成了我们此次设计的电路设计大致框图。
2.2方案的选择2.2.1 单片机模块设计方案的论证与选择我们常见的单片机就有STC89C51与ATM89C51，虽然它们都是片内含8Kytes 的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，片上集成512字节RAM和看门狗等特点[1]。
不过ATM89C51编程方式是并口编程或者JTAG，需要74HC244来做实现并口与单片机进行通信，而STC89C51在线编程方式是通过串口编程，而且不管是在淘宝还是在市场上STC89C51的价格要比ATM89C51的价格便宜一点，STC89C51的综合性能也能完全胜任本次设计的需求，所以在单片机的选择方面，我们使用STC89C51单片机来完成我们本次设计。
2.2.2显示模块的设计方案的论证与选择我们一般在实验上课中用到的显示模块就是LED跟LCD，由于LED段选码麻烦，程序需要不断的查表，内部简单体积大需要几个LED才能显示一个完整的字符，而且LED只能显示数字和基本字符，这点无法满足我们本次设计的要求，所以我2们这次设计使用我们实验课常用的LCD1602模块动态显示。
LCD通常有14条引脚或16条引脚，其中多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和接地线GND(16脚)，用LCD显示我们的内容可以用以前单片机实验现有的LCD驱动程序，比多位LED数码管显示出来的效果好很多，所以我采用LCD1602作为显示模块。
2.2.3电压源的设计方案与选择该电路用了7805、7815和7905、7915制成了两组稳压直流电源电路分别得到±15V和±5V的电源。
为了防止恒流源电路中的较大电流对控制部分产生干扰，将控制部分的电源和恒流源电路电源分成独立的两部分，分别由两组变压器供电，并且，在电源的输出极加上LC滤波电路。
通过实际测量发现加LC滤波器之前的纹波高达50~60mV，但是通过滤波之后，电压输出，有了明显的改善，纹波只有10mV左右了。
33 硬件设计3.1滤波降压模块本设计用220V电源输入，通过变压器将电信号导入本模块，经过电桥实行滤波降压，把220V交流电滤波后变成低电压的直流电。
我们在改模块中用到了整流桥，整流桥有两种，一种是集成好的一块芯片，还有就是四个二极管对接组成的整流桥，由于集成芯片成本太高不划算，所以本次设计没有用到。
整流桥：由四个二极管两两对接完成，因为二极管是单相导通，当交流正选波经过整流桥，就会把交流电变成直流电。
图3-1为供电稳压模块在PROTEL 99 SE中连接原理图图3-1 供电稳压模块电路连接原理图3.2供电稳压模块本模块由4个小部分组成:7805稳压集成电路，7815三端正稳压电路，7915三端负稳压电路，LM317本模块设计巧妙电路简单，设计思路清晰。
7805三端稳压集成电路外观是三极管，封装也是TO-220的三极管封装，最大输出电流1.5A，输出电压4.8V-5.2V，具有过载保护、短路保护的特点，在此设计中起了至关重要的作用。