单片机稳压电路设计

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学位论文-—基于单片机的可调直流稳压电源设计

学位论文-—基于单片机的可调直流稳压电源设计

哈尔滨剑桥学院毕业设计论文题目:基于单片机的可调直流稳压电源设计学生:李玉秋指导教师:刘媛媛讲师专业:电子信息工程(电气及其自动化)班级:09电气4班2013年 5 月毕业设计任务书毕业设计审阅评语毕业设计答辩评语及成绩基于单片机的可调直流稳压电源设计摘要随着电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能,目前,市场上各直流电源的基本环节大致相同,主要都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。

本文运用了将单片机控制系统应用于开关稳压电源的方法和原理,提出的开关电源可调稳压输出的观点。

认为可以实现开关电源的数控调节,并通过分析稳压工作原理、电压调节方法、AD芯片和单片机的工作原理,使输出电压下实现了0.1 ~15V步进调节。

最终得出了直流开关电源在单片机的控制下能够输出稳定的、可调的直流电压。

该可调稳压电源不仅具有开关电源体积小,损耗低的优点,还具有线性电源输出电压纹波小,输出特性好的优点。

并且引入单片机控制,使其在功能上具有一定智能化,能够满足一般低限度场合的供电需要。

具有一定的的研究意义及实用价值。

关键词:稳压电源;单片机;ADAdjustable DC Regulated Switching Power Supply Base on Single-chip MicrocomputerAbstractWith the rapid development of electronic technology, the DC power supply is widely used, its quality directly affects the electrical device or control the working performance of the system, at present, the market of the direct current power supply the basic link of roughly the same, mainly includes the AC power, the AC transformer (sometimes can not), a rectification circuit, a filtering voltage stabilizing circuit.This paper discusses the application of the single chip microcomputer control system applied in switching power supply method and principle, puts forward view point of adjustable voltage regulator output switching power supply for. That can realize switching power supply control regulation, and through the analysis of the working principle of voltage, voltage regulation method, A/D chip and the principle, so that the output voltage achieves to step regulator of 0.1~15V. Finally draw the conclusion that the DC switching power supply under the control of single-chip microcomputer can output stable, adjustable DC voltage.The adjustable regulated power supply has not only the advantages of small volume, low loss,but also the advantages of small output ripple voltage of linear power supply, advantages of output characteristics. And the introduction of SCM control, its function has certain intelligence, can satisfy needs of the general low limit the power occasions. And has certain research value and practical significance.Keywords:Regulated Power Supply; SCM; AD Chip目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 可调直流稳压电源国内发展现状 (1)1.2 可调直流稳压电源国外发展现状 (1)1.3 可调直流稳压电源研究的目的及意义 (1)2 可调直流稳压电源的基本原理 (3)2.1 直流稳压电源总体结构 (3)2.2 AT89C51单片机原理及其介绍 (4)2.3 数码管动态显示原理介绍 (8)2.4 数模转化电路原理介绍 (11)2.5 电源变压器原理介绍 (15)2.6 整流电路原理介绍 (15)2.7 滤波电路原理介绍 (16)2.8 稳压电路原理介绍 (18)2.9 保护电路原理介绍 (19)3 可调直流稳压电源硬件电路设计 (20)3.1 Protel 99SE (20)3.2 电源原理图设计 (22)3.2.1 开关电源电路设计 (22)3.2.2 模数转换电路设计 (22)3.2.3 保护电路设计 (23)3.2.4 单片机控制电路设计 (24)3.2.5 数码管显示电路设计 (24)3.2.6 电源硬件电路原理图 (25)4 可调直流稳压电源软件设计 (26)4.1 Keil编程软件 (26)4.2 C语言程序 (26)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)基于单片机的可调直流稳压电源设计1 绪论1.1 可调直流稳压电源国内发展现状在我国,以电力电子学为核心技术的电源产业,从二十世纪四十年代中期开始形成,到了九十年代以来,电源产业进入快速发展时期。

毕业设计(论文)-基于单片机的数控稳压电源设计

毕业设计(论文)-基于单片机的数控稳压电源设计

哈尔滨学院本科毕业论文(设计)题目:基于单片机的数控电源设计院(系):理工学院专业:电子信息工程年级:2006级姓名:学号:指导教师:职称:2010年6月19 日目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第一章系统要求与方案选择 (4)1.1概述 (4)1.2系统要求 (5)1.3方案选择 (5)1.2.1开关稳压电源 (5)1.2.2线性稳压电源 (6)1.4最终方案 (6)第二章系统的硬件设计 (7)2.1系统的总体框图与基本原理 (7)2.1.1系统的主要性能指标 (7)2.1.2原理框图 (7)2.1.3系统整体设计 (7)2.1.4系统工作原理 (8)2.2供电电路 (8)2.2.1供电电路供电原理 (8)2.2.2供电电路图 (10)2.3人机界面电路设计 (11)2.3.1 AT89S51简介 (11)2.4.1 D/A转换器的选择 (15)2.4.2 D/A转换电路原理与应用 (15)2.5A/D转换电路及其与单片机接口 (16)2.5.1 A/D转换器的选择 (16)2.5.2 A/D转换电路应用 (17)2.5.3 A/D转换电路及其与单片机接口电路图 (17)2.6反馈稳压及保护电路 (17)2.6.1串联反馈式稳压电路工作原理 (18)2.6.2保护电路工作原理 (18)2.6.3串联反馈式稳压电路及保护电路 (18)第三章系统的软件设计 (20)3.1系统软件流程 (20)3.1.1系统流程图 (20)3.2软件设计 (21)3.2.1键盘的软件设计 (21)3.2.2显示的软件设计 (22)3.2.3 D/A的软件设计 (22)3.2.4 A/D的软件设计 (23)第四章系统测试 (24)4.1系统测试 (24)4.2设计总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)后记 (27)摘要现实的生活和实验中,常常要用到各种各样的电源,电压要求亦多样化。

如何设计一个电压稳定,输出电压精度高,并且调节范围大的电压源,成了电子技术应用的热点。

基于单片机的稳压电源设计原理说明

基于单片机的稳压电源设计原理说明

4 稳压电源设计4.1 电路分析稳压电路见图 4-1 所示。

三极管射极电压是稳压电源的输出电压, 可以接用电器或负载, 这个电压值通过 TLC549( A/D ,同 TLC548 )数据转换后,送往单片机处理并显示。

调整按 键可以改变输入 TLC5615(D/A ,同 TLC5616) 的数据。

TLC5615 的输出电压通过运算放大器 与实际输出取样电压比较,控制三极管的电压输出。

稳压电路的电压输出接受单片机检测, 同时又受单片机的控制。

电路在仿真时,各点的电压都连接有电压表显示。

4.2 电路模块一、 A/D 转换部分TLC549 对输出电压进行采集,其操作如下:( 1) cs 先为高电平。

( cs 为片选信号,为 1 时,输入脉 i/o clock 不起作用);( 2) clock = 0( 3) cs = 0; cs 置底电平。

同时 date_out 为高。

(=1 ); (4)延时 1.4us 。

(setup time,cs low before first clock );(5)开始转化数据。

因为 TLC549 是 8 位串行模数转换器。

需将 8 位数据依次串行输 出。

期间, clock 高低电平转化一次;(6)8 次数据转化之后。

cs 置 1,片选无效。

等待 17us 后读出数据。

二、 D/A 转换部分图 1 稳压电路TLC5615 为10 位D/A 转换电路,其原理TLC5615 的PDF 文件。

输出电压= (转换数值/1024)*2* 基准电压三、显示采用数码管对A/D 转换后的数据进行显示,因为TLC549 是8 位A/D ,程序中需要对转化的数据进行处理后才能在七段数码管上动态显示。

TLC549 的检测电压值范围为0~5V ,A/D 转换后数据位0~255,应该显示0~5,并且包含小数点部分。

四、按键操作部分四个独立的按键主要是对DA 的输入数据进行操作的,ADD 按键,SUB 按键这些按键在安下一次松开后便进行加 1 的操作,若按键超过一定的时间则增加步长,使其数值能够快速增加,这样就不必要达到一个电压时,一直按几百次。

基于单片机的可调直流稳压电源设计

基于单片机的可调直流稳压电源设计

`基于单片机的直流稳压电源设计姓名:学号:基于单片机的直流稳压电源设计摘要介绍了一种基于单片机的直流稳压电源设计方案,该系统由初步整流稳压部分、单片机控制部分、DAC、稳压部分和显示部分组成。

该稳压电源可步进调节、实时显示,弥补了传统稳压电源的不足,其核心技术是通过单片机控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。

利用单片机控制数模转换芯片DAC00832输出电压作为稳压电路的参考电压;稳压电路采用的是串联型稳压电路,单片机控制的DAC0832的输出电压具有高稳定性,参考电压稳定进而能够很好地保证输出端电压的稳定性;单片机通过键控改变DAC0832的输出电压,作为参考电压发生改变,稳压电路调整管的压降也会相应地发生变化,从而改变输出电压;另外,电路还设计了数码管显示电路,以增加稳压电源使用的直观性,配合键控电路使电源使用起来非常方便直观。

关键词单片机,稳压电源,连续步进可调,DACAbstract Describes a DC voltage-stabilized power supply design scheme based on single-chip, preliminary rectifier voltage parts, the system by single-chip computer control part, DAC, voltage regulators and display components. The regulator can be adjusted stepped, real-time display, make up for the lack of traditional power supply, the core technology is controlled by single-chip digital-analog conversion to change the output of the voltage regulator module. Using single tablets machine control number die conversion chip DAC0832 output voltage as regulator circuit of reference voltage; regulator circuit used of is series type regulator circuit, single tablets machine control of DAC0832 of output voltage has high stability, reference voltage stability turn to is good to guarantee output end voltage of stability; single tablets machine by key control change DAC0832 of output voltage, as reference voltage occurs change, regulator circuit adjustment tube of pressure drop also will corresponding to occurs changes, to change output voltage; and circuit design of digital display circuits, to increase the voltage stabilizing power of intuitive, with the keyed circuit power is very easy and intuitive to use.Key word MCU, Regulated Power Supply, Stepping and adjustable row, DAC目录1 前言 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2直流稳压电源的发展方向 (2)1.3国内外发展状况 (3)1.4 系统研究方向及研究方法 (4)1.5构成及研究内容 (5)1 前言本章将简要介绍系统设计的目的及意义,直流稳压电源的发展方向,国内外电源技术的发展状况,系统设计的研究方向及研究方法,论文构成及系统的研究内容等。

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

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。

基于单片机的可调直流稳压电源设计

基于单片机的可调直流稳压电源设计

基于单片机的可调直流稳压电源设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:毕业设计论文题目:单片机控制可调直流稳压电源的设计姓名:学号:专业班级:2013/12/1admin内容摘要本文介绍了一种基于单片机的直流稳压电源设计方案,该系统由初步整流稳压部分、单片机控制部分、DAC、稳压部分和显示部分组成。

该稳压电源可步进调节、实时显示,弥补了传统稳压电源的不足,其核心技术是通过单片机控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。

利用单片机控制数模转换芯片DAC0832输出电压作为稳压电路的参考电压;单片机通过键控改变DAC0832的输出电压,作为参考电压发生改变,稳压电路调整管的压降也会相应地发生变化,从而改变输出电压。

目录1. 引言 (4)2. 设计任务及要求 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计内容 (4)3.电源设计方案及论证 (5)3.1设计方案分析 (5)3.2 D/A数字模拟转换模块 (6)3.3稳压模块 (6)3.4 按键控制模块 (7)3.5显示模块 (7)3.6 电源模块 (7)4.电源系统硬件介绍 (7)4.1 单片机模块 (7)4.1.1单片机介绍 (7)4.1.2 单片机外围电路介绍 (9)4.2 D/A模块 (10)4.2.1 DAC0832工作原理 (10)4.2.2 DAC0832及其外围电路 (11)4.2.3 D/A 转换的计算 (12)4.3 LED数码管显示模块 (14)4.3.1数码管结构 (14)4.3.2数码管工作原理 (14)4.3.3数码管连接电路图 (15)4.4直流电源 (15)4.4.1整流滤波、初步稳压 (15)5. 电源硬件电路仿真图 (16)6. 电源硬件电路原理图 (17)7. 硬件电路PCB图 (17)8.硬件电路实物图 (19)设计心得参考文献附录1 引言随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

基于单片机的稳压电源的设计--

基于单片机的稳压电源的设计--

1 绪论以单片机为核心的直流稳压电源具有原理简单、稳定性好、精度高、成本低、易实现等诸多优点。

其性能优于传统的直流稳压电源,且操作方便,非常适合一般的教学和科研使用。

本设计是一个基于单片机的直流稳压电源,该电源采用AT89C51作为整个设计的控制单元,通过改变输入数字量来改变输出电压值。

采用键盘对输出电压值进行设置,随后通过D/A转换控制开关调整电路输出一个稳定电压。

1.1 课题背景及意义在我国,以电子学为核心技术的电源产业,从二十世纪60年代中期开始形成,到90年代以来,电源产业进入快速发展时期。

直流稳压电源广泛应用在现代电子、通信、航空航天、计算机等领域中。

为了适应响应快、精度高的直流稳压电源的要求,很多电源研究者将单片机数字控制引入到了电源领域,有效的改变了传统稳压电源对输出电压采用电位器进行粗调的方式,解决了传统的稳压电源输出电压响应慢、内部接线复杂等问题。

这种智能化的直流稳压电源使用了单片机技术和电压转换,使该电源的功能多、易控制、可靠性高、精度高且体积小、成本低。

本设计采用单片机和其它元器件及外围电路,开发一个数字式可调稳压电源。

能够设定输出电压值、电压值输出显示等功能。

通过此系统的设计,可以让开发者更深刻的掌握单片机基本原理,并熟悉外围电路的扩展,并提高C语言的硬件编程能力。

1.2 研究内容本论文主要研究基于单片机的直流稳压电源。

本设计的主要内容:(1)根据开关调整电路工作原理来设计直流稳压电源输出电压,对整个设计思路进行规划。

画出系统框图,掌握各个模块的分布、应用以及模块之间的协调;(2)通过C语言编写本次设计电压调节的程序;(3)利用Keil软件编译该设计的程序;(4)在Proteus ISIS绘图软件画出对应的仿真图,将编译之后的正确代码下载到硬件电路中,然后对其进行调试,得出相应的结果,并对结果进行分析。

2 总体方案论证本章从系统方案和设计方案等一些方面来进行论证。

设计方案的论证主要包括显示电路、开关调整电路、数模转换器DAC、模数转换ADC的选取、论证。

基于单片机智能稳压电源的设计

基于单片机智能稳压电源的设计

基于单片机的智能稳压电源的设计摘要:随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备离不开可靠的电源,各种电子电器设备对稳压电源的性能要求日益增高,稳压电源的智能程度也变得越来越高。

本文介绍了一种基于单片机的智能稳压电源的设计方案,其核心技术是通过单片机控制数模转换来改变其后的稳压模块的输出。

该系统由整流滤波初步稳压部分、单片机控制部分、DAC和显示部分组成,该稳压电源能连续步进可调,并且可实时显示,弥补了传统稳压电源的不足。

关键词:单片机,稳压电源,连续步进可调,DACDesign of Intelligent Power Supply Based on MCUAbstract: With the rapid development of electronic technology, application of electronic systems becomes more and more widely, types of electronic equipment becom e much more .Electronic equipment has closer relationship with people’s work and life, and the electronic equipment can not do without reliable power, various electrical and electronic equipment has high performance on power supply requirements, power supply are becoming more and more intelligent.This paper introduces a single-chip microcomputer-based Intelligent Power Supply Design program, its core technology through the MCU to control digital-to-analog converters to change the voltage regulator module subsequent output. The system consists of rectifier filter preliminary regulator of the MCU control of the DAC and display components, the power supply can be continuously adjustable stepper, and can be real-time display, made up for the shortcomings of traditional voltage regulator power supply.Key words:MCU,Regulated Power Supply,g and adjustable row,DAC目录第一章概述 (1)1.1直流稳压电源的发展方向 (1)1.2国内发展现状 (2)1.3系统研究方向 (3)第二章设计原理 (3)2.1设计原理 (3)2.2系统框图 (5)第三章主要器件介绍 (6)3.1 AT89C51简介 (6)3.2 DAC0832工作原理 (7)3.3数码管显示原理 (8)第四章硬件电路与数据测试 (10)4.1整流滤波、初步稳压 (10)4.2 AT89C51主控部分 (11)4.3数模转换DAC0832 (12)4.4稳压部分 (13)4.5显示电路 (13)4.6数据测试与分析 (14)第五章软件设计 (14)5.1软件流程图 (14)结束语 (15)参考文献 (16)附录一 (17)附录二 (20)附录三 (21)第一章概述1.1直流稳压电源的发展方向1.1.1智能化目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时,几乎没有不考虑采用微处理器的。

基于单片机的可编程直流稳压电源设计

基于单片机的可编程直流稳压电源设计

摘要:随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

目前,市场上各种直流电源的基本环节大致相同,都包括交流电源、交流变压器、整流电路、滤波稳压电路等。

文章介绍了将单片机控制系统应用于直流稳压电源的方法和原理,实现了稳压电源的数控调节,在宽输出电压下实现了0.1v步进调节,并分析了稳压工作原理和电压调节方法。

该电源具有电压调整简便、电压输出稳定、便于智能化管理等特点。

随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。

传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。

而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。

其良好的性价比更能为人们所接受,因此,具有一定的设计价值。

一、系统设计(一)方框图设计。

该电路采用单片机(AT89C51)作为主控电路,由三端集成稳压器(LM317)作为稳压输出部分。

另外,电路还增加参考电压电路、D/A转换电路、电压放大电路、显示电路等部分电路。

其方框图如图1所示:图1 用单片机制作的直流稳压可调电源框图整个电路的运行需要模拟电压源提供+5V,±15V的模拟电压,以便使电路中的集成数字芯片能够正常工作。

电路运行时,首先由单片机设置初始电压值,并送显示电路显示。

然后将电压值送D/A转换电路进行数模转换,再经放大电路进行电压放大,最终反馈到三端集成稳压器(LM317)输出模拟电压。

(二)硬件设计。

本电路的硬件组成部分主要由单片机(AT89C51)、变压器、整流电路、滤波电路、稳压器(LM317)、参考电压电路、D/A转换电路(DA0832)、放大电路、显示电路等组成。

硬件电路如图2所示,整个电路通过单片机(AT89C51)控制,P0口和DAC0832的数据口直接相连,DA的CS和WR1连接后接P26,WR2和XFER接地,让DA工作在单缓冲方式下。

基于单片机直流稳压电源的设计与实现

基于单片机直流稳压电源的设计与实现

摘要随着电力电子技术的不断发展,稳压电源在各类实际工程中得到了广泛的应用,大大提高了电气设备及其控制系统的工况特性,达到了设备节能降耗的目的。

本设计利用STC12C5410AD单片机为主控制器,用其PWM输出经过简单电路实现DAC功能,可通过键盘技术来设置输出电压值,并有数码显示实际输出电压值.关键词:稳压电源;单片机;PWMABSTRACTWith the development of electronic technology,regulated power supply has been widely applied in all kinds of practical engineering。

The electrical equipment and the status of control systems have been greatly improved,and the energy has been saving y using the regulated power supply。

MUC was used as the main controller of the system,whose PWM output can be used as DAC through simple circuit。

The voltage output can be set by using the keys, and the practical voltage was displayed through digital tube.Key words:regulated power supply; MCU;PWM1 概述采用单片机的智能可调稳压电源价格低廉,采用常见元件就能实现其功能,显示清晰直观,传统的模拟可调稳压电源没有读数,在使用过程中很不方便,而且长时间使用往往无法保证输出电压的稳定性。

智能可调稳压电源则采用先进的数显技术,使测量结果一目了然,只要仪表不发生跳数现象,测量结果就是唯一的,不仅保证读数的客观性与准确性,还符合人们的读数习惯,能缩短读数和记录的时间。

基于单片机的直流稳压电源的设计设计

基于单片机的直流稳压电源的设计设计

基于单片机的直流稳压电源的设计设计毕业设计论文基于单片机的直流稳压电源的设计摘要直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。

传统的直流稳压电源几乎都是用旋纽开关调节电压,调节精度不高、难控制、体积大、结构复杂,而且经常跳变,使用麻烦。

将单片机数字控制技术融入直流稳压电源的设计中,设计出的数字化直流稳压电源具有数码显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。

而且通过软件编程,易于实现功能的扩展。

数控电源目前的发展,主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性;更好的环保性能;智能化与高可靠性;更广泛的应用方向发展。

本设计利用AT89S51作为主控芯片,控制数模转换模块DAC0832的输出电压,通过运算放大器OPA552放大输出。

设置四个按键,来实现电压的增减,并带有数码显示模块。

可以达到每步0.1V的精度,输出电压范围0~15V,电流可以达到200mA。

关键词:数控电源;AT89S51;DAC0832;OPA552AbstractDirect current voltage-stabilized power supply is one of the commonly used equipment in electronic technology. It’s widely used in teaching, researching and other fields.Most of the traditional direct current voltage-stabilized power supply use the knob switch to adjust the voltage.It has the trouble of low-precision and difficult to control. The structure is complex and the volume is large.The numerical control technique of single chip microcomputer is adopted in the design of direct current voltage-stabilized power supply for a digitalized.Having numeral display,the direct current power can adjust voltage programmably and differentiate voltage precisely.Moreover,it’s easy to have its function enlarged through the programmer.Numerical control direct current voltage-stabilized power supply mainly toward to high-precision,high-resolution,better dynamic characteristics,better environmental performance,intelligent,high reliability and wider application direction.In this design,using the AT89S51 as main module to control the output voltage of DAC0832. The voltage is magnified by amplifier OPA552. In this system, the step of voltage is control by four keys, and the display module is also designed.The step precision is 0.1V,the output voltage is range from 0V to 15V and the current is up to 200mA.Key words: Numerical control power;AT89S51;DAC0832;OPA552目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 数控电源的发展 (1)第2章方案设计 (3)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1 主要电路的设计 (4)3.2 具体电路介绍 (4)3.2.1 主控单元电路 (4)3.2.2 信号处理电路 (8)3.2.3 电压放大电路 (12)3.2.4 按键电路 (14)3.2.5 显示电路 (15)第4章系统软件设计 (18)4.1 程序运行原理 (18)4.2 程序流程 (19)4.2.1 延时子程序流程 (19)4.2.2 拆分送显存子程序流程 (19)4.2.3 显示子程序流程 (20)4.2.4 主程序流程 (21)第5章设计仿真及调试 (22)5.1 WA VE6000集成调试软件简介 (22)5.2 程序调试的步骤 (23)第6章电路调试及实验分析 (25)6.1 实验仪器 (25)6.2 电路焊接和调试 (25)6.3 实际电压与显示电压对比分析 (25)6.4 系统误差分析 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1 电路原理图 (29)附录2 程序清单 (30)附录3 实物图 (35)致谢 (36)第1章绪论1.1 课题的背景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,服务于各行各业。

基于单片机的稳压电源设计本科设计

基于单片机的稳压电源设计本科设计

基于单片机的稳压电源设计本科设计一、设计背景和目的:稳压电源是电子设备中常用的电源类型之一,它可以提供稳定的直流电压供电给其他电路和模块。

本科设计旨在设计一个基于单片机的稳压电源,通过单片机的控制和监测,实现对输出电压的稳定调节和保护功能。

二、设计原理和流程:1.输入电源选择和滤波:选择适合的交流输入电源,并使用电容器和电感进行滤波,以消除电源中的电压波动和干扰。

2.整流和平滑滤波:使用整流电路将交流电转换为直流电,并使用电容器进行平滑滤波,以去除直流电中的纹波。

3.反馈控制和调节:使用单片机读取输出电压,并通过比较和反馈控制,调整输出电压以达到稳定的设定值。

4.过压和过流保护:通过在电路中添加过压和过流保护电路,实现对输出电压和电流的监测,并在超过设定阈值时进行保护措施,如切断输出或降低输出电压。

5.显示和报警功能:使用液晶显示屏或数码管,显示当前输出电压和电流,并在异常情况下发出警报。

6.稳定性测试和优化:对设计的稳压电源进行稳定性测试,测试结果可用于优化设计方案。

三、设计实施细节:1.单片机选择:选择一款适合的单片机,具有足够的接口和功能,用于读取电压值、控制输出和显示相关信息。

2.电路设计和布局:根据设计原理和电路分析,完成稳压电源的电路设计和电路板布局。

3.控制程序编写:编写适应稳压电源功能的单片机控制程序,实现对输出电压和保护功能的控制。

4.稳定性测试和优化:使用适当的测试设备对设计的稳压电源进行稳定性测试,并根据测试结果对设计方案进行优化。

五、设计考虑和可能遇到的问题:1.输入电源的选择和稳定性,需要根据实际应用需求选择合适的电源类型和参数。

2.电路的保护设计,需要考虑过压、过流等异常情况下的保护措施和切断机制。

3.单片机的选型和程序设计,需要考虑稳定性、功耗和控制灵活性等因素。

4.可能遇到的问题包括电路稳定性不佳、电压调节不准确等,需要通过测试和优化解决。

六、设计成果和意义:1.完成基于单片机的稳压电源设计,并测试验证其稳定性和性能参数。

单片机自动控制稳压电源设计

单片机自动控制稳压电源设计

一简介直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。

变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。

整流器把交流电变为直流电。

经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并实现电压可在6-13V可调。

二设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。

2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。

三设计任务及要求1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求:①输出电压可调:Uo=+6V~+13V②最大输出电流:Iomax=1A③输出电压变化量:ΔUo≤15mV④稳压系数:SV≤0.0032.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。

3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。

4.批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。

四设计步骤1.电路图设计(1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。

(2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。

(3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。

(4)总电路图:连接各模块电路。

2.电路安装、调试(1)为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。

(2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。

(3)重点测试稳压电路的稳压系数。

(4)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。

五总体设计思路1.直流稳压电源设计思路(1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

基于51单片机的数控直流稳压电源设计

基于51单片机的数控直流稳压电源设计

数控直流稳压电源就是能用数字来控制电源输出电压的大小,而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源。

本文介绍了利用D/A转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控稳压电源电路,详述了电源的基本电路结构和控制策略。

它与传统的稳压电源相比,具有操作方便,电压稳定度高的特点,其结构简单、制作方便、成本低,输出电压在1-10V之间连续可调,其输出电压大小以0.5V步进,输出电压的大小调节是通过“ ”、“-”两个键操作的,而且可以根据实际要求组成具有不同的输出电压值的稳压源电路。

该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。

关键词:稳压电源、单片微型机;数控直流、D/A转换;第一章绪论 (3)1.1数控直流稳压电源的产生背景 (3)1.2系统开发的意义 (4)1.3系统主要功能 (5)1.4研究中拟解决的主要问题 ............................................. 错误!未定义书签。

第二章系统总体方案设计 ......................................................... 错误!未定义书签。

2.1系统概述.......................................................................... 错误!未定义书签。

2.2系统整体概述.................................................................. 错误!未定义书签。

2.2.1控制部分................................................................ 错误!未定义书签。

2.2.2显示部分................................................................ 错误!未定义书签。

基于单片机的可调直流稳压电源设计

基于单片机的可调直流稳压电源设计

基于单片机的可调直流稳压电源设计设计一个基于单片机的可调直流稳压电源时,需要考虑以下几个关键因素:输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度。

本文将以STM32微控制器为例,详细介绍基于单片机的可调直流稳压电源的设计。

首先,我们需要确定输入电压范围。

一般来说,直流稳压电源的输入电压范围是较宽的,以适应不同的应用场景。

常见的输入电压范围是AC220V,转换为直流之后,可以在50V到200V之间调节。

接下来,我们需要确定输出电压范围和输出电流能力。

输出电压范围取决于实际应用需求,一般为0-36V,输出电流能力为0-5A。

同时,需要考虑过载保护功能,以避免电流过大损坏负载电路。

然后,我们需要确定稳压精度和响应速度。

稳压精度是指输出电压与设定值之间的差异,一般要求在0.1%以内。

响应速度是指电源对负载变化的适应能力,一般要求在10ms以内。

基于以上需求,我们开始设计基于单片机的可调直流稳压电源。

首先,我们选择STM32微控制器作为主控芯片。

STM32系列芯片拥有强大的计算能力和丰富的接口资源,适合用于电源控制应用。

我们使用STM32的DAC功能实现对输出电压的调节,同时使用ADC功能实现对输入电压和输出电压的监测。

其次,我们选取高性能稳压模块作为功率输出部分,以实现高效、稳定的电源输出。

稳压模块通常包括输入滤波器、整流桥、滤波电容和稳压电路等组成部分,可以提供稳定的直流电压输出。

接下来,我们设计电源控制算法,实现对输出电压的精确控制。

通过调整DAC输出电压,可以实现对输出电压的调节。

同时,需要监测输入电压和输出电压,并通过PID控制算法实现稳压控制。

最后,我们添加一些保护电路,以确保电源的安全可靠。

包括过载保护、过压保护和过热保护等功能,可以提高电源的可靠性和稳定性。

设计完成后,我们需要进行电路调试和性能测试。

通过实际测试,可以验证电源的输出稳定性、调节精度和响应速度。

综上所述,基于单片机的可调直流稳压电源设计,需要考虑输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度等因素。

基于单片机的稳压电源设计本科设计

基于单片机的稳压电源设计本科设计

本科毕业设计(论文)题目基于单片机的稳压电源设计常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计(论文),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本人学号(9位):本人签名:日期:常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定,即:本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。

学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业设计(论文)被查阅和借阅;学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计(论文),并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。

保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。

本人签名:日期:导师签名:日期:基于单片机的稳压电源设计摘要电源技术是一项实用性很强,广泛应用于各行各业的工程技术,在教学实验中常需要使用稳压电源为电路提供能量。

在电力电子技术飞速发展的今天,我们对电压的稳定性和精确度都提出了较高的要求。

本文详细介绍了系统的硬件电路设计和软件仿真调试过程。

硬件电路由变压器模块、整流电路模块、三端稳压器模块、LCD1602液晶显示模块、独立键盘模块、数模转换模块、电压同向放大模块和功率放大模块组成。

稳压范围为直流电压0V-12V,连续可调步进为±0.1V和±0.01V。

该系统的稳压值可由键盘输入控制,所设电压值由LCD1602液晶显示屏显示,本系统经过实际检验具有性能稳定,抗干扰能力强,非常适用于普通的教学研究领域的特点。

关键词:智能稳压电源单片机数控连续可调步进Intelligent Power Design Based on MCUAbstractPower technology is a very practical, widely used in all walks of engineering, teaching often requires the use of experimental power supply for the circuit to provide energy. In the rapid development of power electronics technology today, we voltage stability and accuracy have put forward higher requirements.This paper presents the hardware design and software-based intelligent power supply STC12C5A60S2 simulation debugging, to make up for the shortcomings of traditional regulated power supply. The design of the transformer module, rectifier module, three-terminal voltage regulator module, LCD1602 LCD module, independent of the keyboard module, digital to analog conversion module, the voltage with the amplifier module and power amplifier module. Voltage range of DC voltage 0V-12V, continuously adjustable in steps of ±0.1V and ±0.01V. Regulators value of the system by keyboard input control voltage values established by the LCD1602 LCD display, good design a circuit stability, strong anti-jamming capability, ideal for general research in the field of teaching.Key Words:Intelligent Power; MCU; Numerical Control; Continuously adjustable stepper目录1. 绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 现今发展状况 (1)1.3 研究方法及内容 (2)2. 系统设计原理 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 系统设计框图 (3)3. 系统硬件设计 (5)3.1 系统供电电源设计 (5)3.2 STC12C5A60S2主控模块 (6)3.3 数模转换电路设计 (6)3.4 显示模块 (8)3.4.1液晶显示屏简介 (8)3.4.2 LCD引脚定义 (9)3.5 功率放大电路设计 (11)3.6 辅助电路设计 (11)4. 系统软件编程设计 (12)4.1 系统总体设计流程图 (12)4.2按键控制流程 (12)4.3 液晶显示流程 (14)4.4 DA驱动和线性化调整 (15)5. 系统的调试与分析 (16)5.1 系统的软件调试 (16)5.2 系统的硬件调试 (17)5.3 实验结果的分析 (19)论文小结 (20)参考文献 (21)附录 (22)致谢 (31)1. 绪论1.1 课题研究的背景和意义随着现代科学技术的发展,人们对电子产品的需求也不仅仅局限于某一方面,因此电子的产品存在于我们日常生活的各个角落,每一次新技术的研发,都是对社会的一种更新,对于他们的动力核心——电源也远远超出了以往的水平。

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单片机稳压电路设计
引言:众所周知,许多科学实验都离不开电,并且在这些实验中经常会对通电时间、电压高低、电流大小以及动态指标有着特殊的要求,因此,如果实验电源不仅具有良好的输出质量而且还具有多功能以及一定的智能化,那么就省去了许多不精确的人为操作,取而代之的是精确的微机控制,而我们所要做的就是在实验开始前对一些参数进行预设。

这将会给各个领域中的实验研究带来不同程度的便捷与高效。

因此,直流电源今后的发展目标之一就是不仅要在性能上做到效率高、噪声低、高次谐波低、既节能又不干扰环境,还要在功能上力求实现数控化、多功能化与智能化。

本文所介绍的就是一个将开关电源和线性电源有机地结合起来,兼具二者优点的高性能单片机稳压电路设计。

由于在该电源中引入了单片机控制,故该电源还具有一定的智能化,可实现定时开、关机,定时变压,显示输出电压、电流,预置输出电压值等功能。

摘要:介绍了一种将开关电源与线性电源有机地结合在一起,输出电压采用分档切换方式的高性能单片机稳压电路,该电源不仅具有开关电源体积小,损耗低的优点,还具有线性电源输出电压纹波小,输出特性好的优
点。

并且引入单片机控制,使其在功能上具有一定智能化。

关键词:稳压电源;单片机;高性能;单片机稳压电
路设计
1 电路原理与硬件实现
该电源主要分为整流、变压部分,调压、稳压部分以及控制部分。

具体地说是用开关电路实现整流与初级变压,用可调三端稳压器实现调压与稳压,而用单片机控
制整个电源的工作。

电路原理图见图1。

交流输入经整
流后,送入高频开关电路。

高频变压器输出端共有6路,其中3路作为辅助电源,另3路作为主功率输出的前级线圈。

为提高输出电压精度并减少损耗,主功率输出采用
电压分档调节的方法,由于输出电压为0~30V,故考虑
分3档比较合适。

其中Vc为单片机D/A变换器输出的电压值,Vc的变化将直接决定输出电压的变化。

Vin由开
关电路的输出端提供,Vin大小的调整是通过单片机控
制继电器的开合来实现不同个数的开关电路输出端的电
容的串联来实现的。

因为Vin是随着输出给定Vc变化的,Vc小Vin也小,Vc大Vin也大,故当输出电压在0~30V间变化时,三端可调稳压器的输入端与输出端的压差
均不会很大,这样既保证了精确调压,又减少了线性电路
部分的损耗。

图中A/D变换器所采集的是输出电压、电
流的值,这些数据可用来实现过流保护与输出显示。

因为,该电源中的开关电路需要有多路输出,故选用能方
便实现多路输出的反激式开关电路,可调三端稳压器选
用最大输出为3A/33V的LM350,而单片机选用ATMEL公
司的AT89C51。

A/D变换器选用ADC0809芯片,D/A变换
器选用DAC0832芯片。

2 软件设计
该电源系统控制界面由16个按键和16×2字符点阵式液晶显示器组成。

液晶显示屏可显示输出电压、电流值,定时值等。

这些控制功能都是由一个主程序加若干中断
子程序来实现。

主程序流程图如图2所示。

开机后先初始化,将单片机的各个口复位,然后从EEPROM中读取前次关机时存入的各项数据,并按要求输出。

接着单片机的CPU就开始等待键盘输入所产生的中断,中断响应后就进入相应的子程序更新输出与显示,接
着等待下一次中断。

3 实验结果
该电源实现的功能如下:
——输入交流电压范围为90~240V时均可正常工作;
——输出电压0.0~29.9V可设定,调压精度为0.1V。

输出电流0.0~1.5A;
——人机界面好,采用键盘设定,液晶显示,能显示输出电压、电流值和定时时间;
——可定时开机、关机,可定时变压,定时时间长度最长为99h59min59s;
——具有过流保护功能,过流值可设定,并具有三端
可调稳压器本身所具有的过热保护功能。

输出电压精度的测试结果见表1,从表1可知,该电源无论是空载、轻载还是满载输出电压的精度均比较高,输出电压的误差
4 结语
由于该单片机稳压电路设计在结合了线性电源与开关电源各自优点的基础上还加入了单片机控制,不仅小巧、轻便、输出特性良好而且还操作简单,具有控制智能化
等特点,因此,十分适用于各种科学实验与小功率的电
子设备中,相信会有很好的应用前景。

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