简易数控直流电源报告
实习简易数控直流电源设计报告
2信息科学与技术学院电子综合设计报告项目名称：简易数控直流电源指导老师：组号： 3成员：简易数控直流电源摘要本课程设计主要使用集成555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器LM324、稳压管等器件，运用数模混合电路及可编程器件制作输出电压范围为0～9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。
本设计包括以下四部分：1 时钟部分：以555为核心组成，为CPLD部分的可逆计数器提供时钟脉冲。
2 电源部分：为设计中各个芯片等电路中各个部分提供电源。
3 CPLD部分：包括核心控制部分、BCD转二进制和BCD转7段译码显示三部分，分别实现“＋”、“－”、“置数”控制，0~99的二进制输出，译码显示功能（针对共阴极数码管）。
4 D/A转换及扩流部分：将数字信号转换为模拟信号，然后经过扩流电路实现所需要的电压及电流的输出（输出电压范围0～9.9V,步进0.1V，电流500mA）。
一、方案设计1．设计要求（1）基本要求1）输出电流：500mA。
2）输出：0～9.9V，步进0.1V，纹波电压<10mV。
3）数字显示电压值。
4）由“+”、“-”键控制输出电压增减。
5）自制直流文稳压电源。
（2）提高部分1）输出电流1A。
2）纹波电压<10mA。
4）可预置电压值。
5）显示值和输出可快速连续增减。
3）禁止0.0→9.9和9.9→0.0跳变。
2. 设计思路根据设计要求及方案图所显示的结构及功能，此次设计我们主要使用555定时器、CPLD器件EPM570、运算放大器、简易变压器、稳压器等器件，运用数模混合电路制作输出电压范围为0～9.9V、步进0.1V的两位数码管显示的可控数字直流电源。
下图所示为本设计总体方案的结构框图：BCD---7段译码器二进制--BCD转换供电数码管时钟本次设计中我们将总体方案分以下几个部分分别实现：1 电源部分电源部分的主要功能是为设计中运放、EPM570，DAC0832、555以及电路中某些部分提供电源。
(数控加工)数控直流电流源设计报告精编
（数控加工）数控直流电流源设计报告数控直流电流源一、设计任务和技术要求1.设计壹个数控直流电流源。
2.输出电流0～99mA，手动步进1mA增、减可调，误差不大于0.01mA。
3.具有输出电流大小的数码显示。
4.负载供电电压+12V，负载等效阻值100Ω。
5.电路应具有对负载驱动电流较好的线性控制特性。
6.设计电路工作的直流供电电源电路。
二、系统原理概述本设计要求设计出壹个数控的直流电源，且且输出电流为0～99mA，能够手动控制增减。
在此采用数模转换的原理，只要产生和0～99mA电流相对应的数字量（我们取数字量为0～99），再使用D/A转换器转换为模拟电压量，最后再用V/I转换器将电压量转换为和电压量相对应的电流量即可。
为控制输出电流手动步进为1mA增、减可调，我们只要保证数字量（0～99）——电压量（0～9.9V）——电流量（0～99mA）相对应，通过控制数字量手动增减步进为1可调即可。
综上，整个系统的原理框图如图壹所示：图一系统原理框图三、方案论证1.直流稳压电源电路单元小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成。
如图二所示：图二稳压电源组成示意图方案壹：输出可调的开关电源开关电源的功能元件工作在开关状态，因而效率高，输出功率大；且容易实现短路保护和过流保护，可是电路比较复杂，设计繁琐，在低输出电压时开关频率低，纹波大，稳定度极差，因此在本设计中不适合此方案。
方案二：由固定式三端稳压器组成由固定式三端稳压器（7805、7812、7912）输出脚V0、输入脚V i和接地脚GND组成，它们的输入端接电容能够进壹步滤波，输出端接电容能够改善负载的瞬间影响，且且此电路也比较稳定，实现简单。
因此在此采用方案二，电路原理图如图三所示：图三固定三端式直流稳压电源电路2.手动增减数字量产生单元方案壹：74LS163为可预置的4位二进制同步加法计数器。
采用俩片74LS163运用反馈清零或者反馈置数法构成十进制计数器，再将俩片73LS163构成2位十进制加法计数器。
简易数控电源设计报告
简易数控直流电源报告课题名称：简易数控直流电源所属学院：信息科学与工程学院设计人员：李博伟刘超胡佳完成日期：2011年3月10日目录摘要 (3)关键词 (3)Abstract (3)Key word (4)课题背景 (5)1 设计任务与要求 (7)1.1 设计任务 (7)1.2 设计要求 (7)1.3 创新设计 (8)2 系统方案的设计与论证 (9)2.1 电压输出模式 (9)2.1.1 各种方案的原理与比较 (9)2.1.2 理论分析与参数计算 (11)2.1.3 方案论证 (12)2.2 电流输出模式 (13)2.2.1 各种方案的原理与比较 (13)2.2.2 理论分析与参数计算 (15)2.2.3 方案论证 (16)3 系统单元电路分析 (18)3.1 电源供电部分 (18)3.2 单片机最小系统 (18)3.3 电压预置部分 (19)3.4 A/D D/A转换电路部分 (20)3.5 键盘与显示部分 (22)3.6 数控稳压部分 (26)3.7 采样电路部分 (27)3.8 过流保护部分 (28)3.9 数字电压表的设计 (29)4 系统软件设计 (31)4.1 程序总体流程图 (31)4.2 各个模块流程图 (32)5系统的组装 (35)5.1 硬件电路的布线与焊接 (35)5.2 系统整体 (35)5.3 供电电源 (36)5.4 主体电路板 (37)5.5 ICL7107电压表 (38)6系统调试与分析 (39)6.1调试方案 (39)6.2调试仪器 (39)6.3测试结果 (40)6.4结果分析 (42)7心得体会 (43)参考文献 (45)附录 (46)附一元器件清单 (46)附二程序 (48)摘要：本系统计了一个以单片机89C52为基本控制核心的简易数控直流电源。
.该设计包括交流电源输入及直流电压与电流输出两部分，可完成输出-9.9-9.9V 直流电压，20-1000mA直流电流之间各不同幅值的电压与电流的输出。
简易数控直流源-制作报告.doc
简易数控直流源设计制作报告郑冰环 0805070134 赵晨 0805070116 陈兵 0805070127指导老师：干开峰张为堂摘要：本课题设计在稳压直流电源的基础上，通过AT89S52单片机作为主控制器对稳压直流源进行简单易操作的数字控制。
设计通过键盘输入进行电压预置，经由单片机处理输出数字信号，通过DAC0832 D/A转换器将数字量转变成模拟量，再经过功率输出网络电路，对电流电压进行一定倍数放大成满足需求的电量输出。
最后通过三位半A/D转换器DH7107驱动一组数码管组成一只简易数字电压表对输出电压显示。
系统采用单片机作为控制器，具有速率高，功效高等优点。
关键字：单片机数控电流源 D/A转换一、设计思路1.1 题目理解与分析题目要求设计制作一个简易的数控直流电源系统，来实现输出电压范围0~9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV和输出电流大于等于500mA，要求输出电压值用数码管显示，由“+”“-”两键分别控制输出电压步进增减，自制输出±15V、+5V稳压直流电源。
发挥部分为可输出电压预置在0~9.9V之间的任意一个值，用自动扫描代替人工按键，实现输出电压步进0.1V变化，扩展输出电压种类，如三角波等。
1.2 简易数控直流源系统设计思路根据题目理解，系统分为控制部分和功能部分。
系统部分包括主控制器、D/A 转换和A/D转换；功能部分分为按键部分、显示部分和电流放大部分。
系统设计方案框图如下图1.2.1所示。
图1.2.1 简易数控直流电源设计方案图二、方案选择与论证2.1 主控制模块论证方案一：采用凌阳系列单片机作为主控制器凌阳单片机是基于SOC的新型的数/模混合的系统级芯片。
在一个芯片内集成了单片机数据采集或控制系统所需的模拟和数字外设及其它功能部件。
其系统芯片具有集成度高、数/模混合、功能全、低功耗、低电压和易于开发等特点。
另外，凌阳单片机还增加了适合于DSP的某些特殊指令；有些系列的单片机还嵌入了LCD控制/驱动和双音多频发生器功能。
数控直流稳压电源 实训报告
单片机简易数控直流稳压电源实训——嵌入式应用实训报告班级：学号：姓名：一、实训目的与要求目的：熟悉单片机应用技术, 提高分析、解决工程问题的能力。
该系统以直流电压源为核心，STC89C52单片机为主控制器，通过按键来设置直流电源的输出电压，由数码管显示实际输出电压值。
由单片机程序控制输出数字信号，经过D/A转换器（TLC5615）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压。
要求：（1）输出电压：范围0～+9.9v,步进0.1v；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（4）由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；二、方案设计系统电路主要包括这几大部分：数字控制部分、D/A转换部分、可调稳压电源部分、串行输入口以及数码管显示部分。
数字控制部分是用+、-按键控制可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A转换器，经D/A转换器转换成相应的电压，此电压经过运算放大器放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以0.1V的步进值增或减。
数码管的显示部分是由单片机程序控制，从它的引脚输出数据，然后在数码管上显示。
数码管上显示的数据就是实际输出的电压值。
串行口部分，采用标准的DB-9的D形插头，采用RS-232C信息格式标准，RS—232C和TTL电平用MAX232。
三、硬件设计在硬件部分我们用到了STC89C52、 TLC5615、OP07、LM336、MAX232、数码管等。
STC89C52单片机作为整机的控制单元，通过改变TLC5615的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。
以下是STC89C52的引脚图及各引脚功能：STC89C52芯片共40引脚:1~8脚: 通用I/O接口p1.0~p1.79脚: rst复位键10 .11脚:RXD串口输入 TXD串口输出12~19:I/O p3接口 (12,13脚 INT0中断0 INT1中断114,15 : 计数脉冲T0 T1 16,17: WR写控制 RD读控制输出端)18,19: 晶振谐振器 20 地线21~28：p2 接口高8位地址总线29: psen片外rom选通端，单片机对片外rom操作时，29脚(psen)输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器31:EA rom取指令控制器高电平片内取低电平片外取32~39:p0.7~p0.0(注意此接口的顺序与其他I/O接口不同与引脚号的排列顺序相反)40:电源+5VTLC5615的特点：10位CMOS电压输出；5V单电源工作；与微处理器3线串行接口（SPI）；最大输出电压是基准电压的2倍；输出电压具有和基准电压相同的极性；建立时间12.5us；内部上电复位；低功耗，最高为1.75mW。
简易数控直流电源
安全性强：具备过流 、过压、欠压等保护 功能，有效保障设备 和人员的安全。
适应性强：适用于各 种不同的负载需求和 环境条件，保证电源 的稳定性和可靠性。
简易数控直流电源可为 各种电子设备提供稳定 的直流电源，如手机、 电脑、平板电脑等。
在科研和实验室环境中， 简易数控直流电源可用 于为各种测试设备和实 验仪器提供精确的电源。
高效能化是简易数 控直流电源的发展 趋势之一，通过提 高电源的转换效率 和降低能耗，可以 满足各种应用场景
的需求。
随着技术的不断 进步，简易数控 直流电源的高效 能化得到了广泛 的应用，例如在 电动汽车、无人
机等领域。
为了实现高效能 化，简易数控直 流电源需要采用 先进的控制算法 和优化设计，以 提高电源的稳定
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高效率：为了降低能源消耗和减少 热量产生，简易数控直流电源不断 追求更高的转换效率。
多样化：为了满足不同领域的需求， 简易数控直流电源正朝着多样化方向 发展，具备多种电压和电流输出能力， 以及更丰富的功能配置。
简易数控直流 电源将向智能 化方向发展， 具备自动控制 和智能调节功
电子设备供电：为各种电子设备提供精确稳定的直流电源，保证设备的性能和稳定性。
医疗设备供电：为各种医疗设备提供可调的直流电源，确保医疗设备的正常运行和患者的安全。
汽车电子控制系统的电源需求 简易数控直流电源的稳定输出特性 汽车启动和点火系统中的应用 汽车照明和信号系统中的应用
电源应安装在 通风良好、干 燥的地方，避 免阳光直射和
未来将更加注重用户体验和 个性化需求
定制化将成为简易数控直流 电源的一个重要趋势
输出电压范围： 可调范围为010V
简易数控直流电压源报告
题目: 串联型直流稳压电源设计专业电子信息工程班级 09电信一班学号 090507128姓名黄志诚指导老师郭海燕摘要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组成。
变压器把高交流电变为需要的低压交流电。
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。
本次设计主要采用串联型直流稳压电路，通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电，减少直流电纹波系数。
最后，通过稳压器稳压，将输出电压稳定在5V。
关键词：整流、滤波、电压源、过流保护2目录1 系统设计 (3)1.1设计要求 (3)1.1.1 设计任务................................... 错误！未定义书签。
1.1.2、基本要求 (4)1.1.3、发挥部分 (4)1.1.4 测试要求................................... 错误！未定义书签。
1.1.5 系统框图................................... 错误！未定义书签。
1.2方案论证与比较 (4)1.2.1电压采样模块 (10)1.2.2 稳压模块 (10)1.2.3 过载保护模块 (11)1.2.4 最终方案 (6)2.单元电路分析 (6)2.1D/A转换模块 (6)2.1.1工作原理 (6)2.1.2 参数选择 (7)2.2电压放大模块 (7)2.2.1 工作原理 (7)2.2.2 参数选择 (7)2.3稳定电压源及电压采样模块 (8)2.3.1 工作原理 (8)2.3.2 参数选择 (8)2.4过载保护模块 (9)2.4.1工作原理 (9)2.4.2 参数选择 (9)3.软件设计 (15)3.1实现功能....................................... 错误！未定义书签。
简易数控直流电源介绍
简易数控直流电源介绍简介数控直流电源是一种能够通过控制电流和电压输出的电源设备。
它广泛应用于实验室、工业控制和电子设备测试等领域。
本文将介绍简易数控直流电源的工作原理、特点以及应用场景。
工作原理简易数控直流电源的工作原理基于电压转换和电流控制。
它通常由一个交流电源、一个变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
1.交流电源：提供起始电压输入。
2.变压器：将输入的交流电压转换为适合电源要求的交流电压。
3.整流电路：将变压器输出的交流电压转换为脉冲电流。
4.滤波电路：通过电容器和电感等元件，滤除电源输出中的杂散信号，保证输出电流和电压的平滑度。
5.稳压电路：通过反馈控制，控制输出的电压或电流稳定在设定值。
特点1.精确控制：数控直流电源能够根据用户的需求，通过调整电流或电压来精确控制输出。
2.稳定性：采用稳压电路和反馈控制，在负载变化时能保持稳定的输出。
3.大电流输出：简易数控直流电源通常能够提供较大的电流输出，满足大功率设备的需求。
4.安全性：具备过流保护、过温保护等多重保护功能，保障电源和设备的安全使用。
5.数字化控制：带有数字显示屏和按钮，便于用户设定和调整输出。
应用场景1.实验室：数控直流电源广泛应用于实验室中的电子原型开发、科研实验等方面。
它能够提供精确的电流和电压输出，满足实验需求。
2.电子设备测试：在电子设备的生产和测试过程中，数控直流电源能提供稳定、可控的电源，用于设备的老化测试、功能测试等。
3.工业控制：在工业领域中，数控直流电源可用于控制电机、传感器和其他设备的电源输入，实现自动化控制。
4.充电宝测试：数控直流电源的精确电流和电压调节功能使其成为充电宝测试的理想工具，可以模拟各种充电器的输出。
结论简易数控直流电源通过电压转换和电流控制实现对电源输出的精确调节。
它具备精确控制、稳定性、大电流输出和安全性等特点，并广泛应用于实验室、电子设备测试和工业控制等领域。
在科研、生产和测试中，数控直流电源是一种重要的电源设备。
简易数控直流电源介绍
简易数控直流电源介绍简易数控直流电源介绍随着科技的不断进步和发展，数控技术的应用越来越广泛。
数控直流电源也是其中的一种，它具有参数稳定、精度高、可编程、控制方便等特点，被广泛应用于电子、通讯、医疗、精密机械等行业，成为现代产业发展的重要支撑。
一、简易数控直流电源的定义简易数控直流电源是一种基于单片机控制的电源，可实现电压、电流的精确控制，具有稳定的输出特性和可编程的控制方式。
其特点是简洁、易懂、成本低廉，适用于中小型企业、学校实验室及个人电子爱好者制作。
二、简易数控直流电源的功能和优点1、数字化控制。
简易数控直流电源由单片机进行数字化控制，可根据需要设置电压和电流数据，实现自动调节和控制。
2、高精度稳定输出。
输入电源电压稳定的情况下，简易数控直流电源可精确控制输出电压和电流，在电子实验中具有很大的优势。
3、多保护措施。
简易数控直流电源具有过压、过流、短路等保护功能，保证了电源在实验中的安全性。
4、便捷易用。
简易数控直流电源的使用非常简单，只需设置所需电压和电流值即可，不需要复杂的操作过程。
三、简易数控直流电源的制作过程简易数控直流电源的制作过程较为简单，需要的主要材料有电源变压器、稳压IC LM7805、可调稳压器LM317、电位器、LED指示灯等。
1、搭建电路。
首先搭建电路，将输入端的接头与电源变压器的输出端连接，输出端的接头与稳压IC LM7805的输入端连接，调整电位器使得输出稳压点为5V，再连接LM317和电位器，调节电压输出电压即可。
2、加装指示灯。
为了方便使用和直观显示电源状态，可以加装LED指示灯，将LED串联在电源输出端口，可显示电源是否正常输出。
3、程序下载。
将单片机程序下载到芯片中，即可完成简易数控直流电源的制作。
四、简易数控直流电源的应用领域简易数控直流电源适用于各种电子实验、测试、科研及学术研究，如电路板测试、恒压、恒流电源实验、电子元器件测试等，在电子、通讯、医疗、机械等领域都具有广泛应用。
简易数控直流电源单片机课程设计报告
单片机课程设计报告简易数字直流电源A Direct Current Source on MCU组长：专业、班级：小组成员：设计日期：指导教师：重庆大学城市科技学院本科学生课程设计任务书说明：一、学院、专业、年级均填全称。
二、本表除签名外都可采纳运算机打印。
本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。
目录一、引言................................................................................ 错误!未定义书签。
二、整体方案设计................................................................ 错误!未定义书签。
三、硬件电路设计................................................................ 错误!未定义书签。
操纵部份............................................................................ 错误!未定义书签。
设定初值....................................................................... 错误!未定义书签。
加减设定及报警电路................................................... 错误!未定义书签。
显示部份............................................................................ 错误!未定义书签。
电路输出部份 .................................................................. 错误!未定义书签。
数控直流电源设计报告
电子设计大赛训练项目设计报告题目数控直流稳压电源姓名学院物理与电子信息学院专业电子信息科学类教师及职称2013年7月23日星期二数控直流稳压电源的设计一．任务与要求根据实验室现有的元器件设计出有一定输出电压范围和功能的数控直流电源，作为后续实训项目的通用电源。
1、基本要求：①用变压器输出的两组17.5V交流绕组，设计三组稳压电源，其中两组3V-15V可调，另一组固定输出＋５Ｖ②各组输出电流最大：750 mA；③各组效率大于75%，在500mA输出条件下测量，应在ＤＣ／ＤＣ输入端预留电流测量端；④为实现程序控制，预留MCU控制接口。
2．发挥部分①设置过流保护，保护定值为1.2A；②用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化；③扩展输出电压种类（比如三角波、梯形波等）；④可实现双电源同步调节或分别调节。
二、方案的设计本文主要论述了一种基于51单片机为核心控制器的数控直流电源，该系统原理是以STC89C52 单片机为核心控制单元，以数字电位器x9318输出参考电压控制电压转换模块LM2596输出电压的大小，其中x9318又是通过光耦被单片机控制，这就使得怎个电路的电压控制变得极为方便，电压输出也极稳定，同时设计的该电路是一个+5V稳压输出和两个3V—15V可调，但是若连接可调一组的地端到另一组的的非地端（他们的地端不能连在一起，不是同一个地），则可将该电路改为3V—15V和-3V—-15V，所以该电路使用就变得更加灵活。
该电路可以通过手动调节来改变输出电压，即此手动调节电路与数控电路是并联关系，只需改变接入接口即可选择调节电压的方式。
同时选择的芯片及其特点a、单片机STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
简易数控直流电源报告王鹏飞 汪家乐 熊王来
简易数控直流电源设计报告设计题目：简易数控直流电源系别：电子信息与电气工程系年级专业： 10级电气类（5）班小组成员：汪家乐 1005075039王鹏飞 1005075038熊王来 10050750422012年 6月11日目录摘要： (3)关键词： (3)1.引言 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计要求 (4)2. 总体方案论证 (4)2.1设计思路 (4)2.2模块方案论证 (5)2.2.1控制部分选择 (5)2.2.2数模转换部分选择 (6)2.2.4设置部分选择 (7)3．系统设计与实现 (7)3.1变压整流及系统电源单元 (7)3.2调整管单元 (8)3.3 显示部分设计 (8)3.4数模转换电路设计 (9)3.4.1 DAC0832的结构及引脚功能 (9)3.4.2 DAC0832的数字接口 (10)3.4.3 DAC0832的模拟输出 (11)3.5 按键部分设计 (11)4．软件系统设计 (12)4.1系统流程图 (12)5．系统功能指标及参数 (13)5.1 系统调试 (13)5.2 系统测试 (13)5.3 系统误差分析 (13)6.附录 (14)附录一使用原件清单 (14)附录二：系统程序 (14)附录三：系统电路图 (21)7.总结 (22)8.参考文献 (22)摘要：本系统以直流电压源为核心，STC89C52 单片机为主控制器，通过矩阵键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进等级可达0.1V，输出电压范围为0—9.9V，输出电流为500mA，并由数码管显示输出电压值。
由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减，并且输出电压可预置在0～9.9V 之间的任意一个值。
系统由单片机程控输出数字信号，经过D/A 转换器（DAC0832）输出模拟电流量，再经过运算放大器隔离放大输出模拟电压量，从而控制输出欲知电压。
关键词：STC89C52,DAC0832,数码管,矩阵键盘，uA7141.引言随着电子技术的迅速发展，各种电子产品层出不穷，不过不管是哪种电子产品或设备，都需要电源供电才能进行正常的工作，而且对于不同的产品或设备来说，其需要不同的工作电源，但是往往市面上的很多电源模块都只能输出固定而单一的电压，从而不能提供各种不同数值的电压，因此，在这里做一个数控直流电源的设计。
简易数控直流稳压源报告书
• 综合以上二种方案分析， 以及考虑作品
的精度问题，最终选择方案一。11
主控图第十组解说完毕12谢谢13二：采用AD7543数/模转换器
• AD7543是12位的串行数/模转换器，虽然 其转换的时间较长，但这个影响并不是很大
，对题目的其它功能设计并没有影响，而且 它占用的I/O口线很少，只占用三条I/O口， 精度又高，当基准电压为5.12V时，其精度为 5.12/4094=0.00125V，正好符号题目中的要 求，又能增加创新功能故使用AD7543。
10
主控图
• 方案二：采用数字电路实现输出电压的控制 ，用加减计数器，通过加减键实现加计数 或减计数，将计数器的输出通过开关管驱 动继电器的电磁线圈，通过继电器来实现 电压检测电阻的切换，实现输出电压的控 制。用这种方法来实现，其优点是不用编 程，但其不足的之处是电路复杂，焊接工 程量大，一旦焊接错误，就会给检查硬件 带来很大的麻烦，而且调试也相对麻烦。
老师、同学们： 上午好！
我们制作的题目是：
3．课题三：简易数控直流稳压电源。 要求：①输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波 不大于10mV。
②输出电流：500mA。 ③具有输出电压显示功能。 ④由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步 进增减。 ⑤ 自制直流稳压电源±15V和+5V。
系统框图
进入电流转换论证 进入DA转换论证 进入控制系统论证
进入电源原理图
进入系统原理图
2
进入DA原理图
电源原理图
3
返回系统框图
主控制及显示原理图
4
返回系统框图
DA转换和扩流原理图
5
返回系统框图
一、系统基本方案
1.电流转换电压模块的设计
简易数控直流电压源
数控电压源实习报告班级：测控12-1 31号设计人: 王秋桦指导老师：庄严设计时间：2015-12-01摘要本设计采用数字电位器MCP41010和功率放大电路LM324构成输出电压在0.1-9.9V的直流稳压电源，整个电路由D/A转换模块、电压放大模块、精密电压源模块和过流保护模块组成。
数字控制部分采用+/-按键来调整预设电压值，调整步进0.1V，当按下+/-按键超过1秒时进入快速调整状态，每秒步进为0.4V。
最后再将放大后的输出电压值和输出电流值，经过PIC16F877A的内部A/D转换并在数码管上实时显示。
关键词：数字电位器、D/A转换、电压源、过流保护目录1 系统设计 (4)1.1设计要求 (4)1.1.1 设计任务 (4)1.1.2、基本要求 (4)1.1.3、发挥部分 (4)1.1.4 测试要求 (4)1.1.5 系统框图 (4)1.2方案论证与比较 (5)1.2.1电压采样模块 (5)1.2.2 稳压模块 (6)1.2.3 过载保护模块 (6)1.2.4 最终方案 (7)2.单元电路分析 (8)2.1D/A转换模块 (8)2.1.1工作原理 (8)2.1.2 参数选择 (8)2.2电压放大模块 (8)2.2.1 工作原理 (8)2.2.2 参数选择 (9)2.3稳定电压源及电压采样模块 (9)2.3.1 工作原理 (9)2.3.2 参数选择 (10)2.4过载保护模块 (10)2.4.1工作原理 (10)2.4.2 参数选择 (11)3.软件设计 (11)3.1实现功能................................................................................................................ 错误!未定义书签。
3.2软件平台及开发工具 (11)3.3 软件流程图 (12)4.系统测试 (14)4.1电路测试步骤： (14)5. 结论 (15)6. 参考文献 (16)7.附录.............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
课程设计报告--简易步进数控电源
课程设计报告课程名称：电力电子技术课设系部：电气工程自动化学院专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：报告成绩：简易数控直流稳压电源的设计报告一.设计要求（1）．用集成芯片制作一个2～9V的直流电源（2）．最大功率要求10W以上。
（3）．电压的调整步进为1V并有相应的指示（4）. 具有过压、过流保护。
二.设计目的设计出能稳定输出直流电压的电源，并且具有步进调整、同步显示输出电压功能。
三.设计的具体实现1.系统概述本电源拟由整流滤波电路、稳压电路和计数显示电路组成。
总体方案框图如下：电压通并整流滤波后，由7812及7805构成固定输出电压源作为辅助电源使用。
同时整流滤波后通过LM317构成稳压电路，利用八通道模拟开关CD4051改变输出值，并把相应的输出显示在数码管上。
LM317是可调式三端稳压器，能够稳定输出直流电压，同时内部还具有过流保护功能。
LM317可通过一个固定电阻R1和一个可调电阻RS构成。
因为VO=（1+RS/R1）*1.25 ，所以只要改变RS的值就可改变输出。
而改变RS可利用八通道模拟开关4051。
CD4051数控模拟开关的选通，通过其使能端与选通代码控制，而其选通代码由计数器74LS193输出状态控制，而计数器输出状态由按键控制。
同时译码器4511的输入端也接到计数器的输出，4511是用来驱动共阴极数码管，这样可实现输出与显示同步。
因此，经以上简要分析，本设计方案是可行的。
2．单元电路设计与分析（1）整流滤波电路设计该电路原理图如图1：图1图中变压器采用双18变压器，电解电容起使输出波形平滑的作用，小电容104起滤除高频的作用。
（2）稳压电路设计与分析该单元电路原理图如图2：图2该电路中采用LM317构成稳压电路，LM317为可调式三端稳压器。
图中C11、C12是用来减小输出电压纹波，D1、D2是用来防止输出端短路时C11、C12放电造成LM317损坏。
根据公式VO=（1+RS/R1）*1.25，R1用220欧姆的电阻。
简易数控直流电源_最终上交版
uchar code autoScanAsc[]="自动扫描";
uchar code autoAddAsc[]="自增";
uchar code autoReduceAsc[]="自减";
uchar code pauseScanAsc[]="暂停扫描";
#include <setjmp.h>
#include"delay.h"
#include"isme.h"
#include"alonekeyscan.h"
#include "lcd12864.h"
#include "ad7705.h"
uchar code titleAsc[]="简易数控直流电源";
uchar code writeVoltageAsc[]="控制电压: V";
Keywords:STC89C52 DAC0832 AD7705 OP07 LCD12864
一．方案论证与分析
本题要求设计并制作一建议数控直流电源。要求输出电压范围0～＋9.9V，通过按键控制步进0.1V，可保证有500mA的电流输出，并可显示电压值，以及其他一些扩展功能，上述各模块的方案论证如下：
2.4 显示模块设计………………………………………5
2.5 电源及功率模块设计………………………………5
三． 系统软件设计………………………………………5
四． 系统测试……………………………………………6
4.1 测试仪器及设备………………………………………6
数控直流电源报告-
一、 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。
本作品是基于STM32F 来控制电压的输出，STM32F 输出数字量来控制DAC0832 输出一定的电压，在经过放大电压，放大电流，最终输出可调电压的直流电源。
二、 硬件设计(一)系统总设计框图:DAC0832STM32F按键+/-电压放大直流电源电流放大12位A D C电压衰减输出电压检测(二) 电源设计方案:为了满足DC-DC 要求，本作品采用正负15-24V 电压供电。
然后经过78XX 系列和79XX 系列的三端稳压器稳定一定的电压后，给各个模块电路提供所需的不同的直流电压电源。
本作品电源模块共稳压了+5V 输出，+12V 输出，-12V 输出。
例如：7805的电路稳压电路图(三) DAC0832基准电压设计方案:由于DAC0832的基准电压必须是一个准确的、稳定的一个固定值，本作品的基准电压为+5V 。
由于7805三端稳压器输出的电压并非绝对的+5V,故基准电压不能用电源+5V 输出提供。
所以我们采用了有TL431来稳压，提供+5V 基准电压。
其电路图为：(四)电压放大电路设计方案:DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片。
其输出端有Iout1和Iout2两个电流输出，Iout1是随输入数据DI0~DI7变化而变化的，而Iout2的值与Iout1之和为一常数。
本作品的放大电路，第一级运放是让输出电压随数据输入呈线性变化，经理论性测量，输入数据每增加1，第一级运放电压增加约0.02V，为满足作品要求，本作品每次输入的数据变化为2，即第一级运放每次电压增加约0.04V，再经过第二级运算放大器放大2.5倍，即可得到步进为0.1V的电压输出。
本作品的运算放大器采用双电源供电，确保运算放大器处于最佳的工作状态。
电压放大电路图：(五)电流放大电路方案：本作品放大电流采用7809和一个运算放大器构成的电压跟随，电流放大电路。
简易数控直流稳压源报告书
简易数控直流稳压源报告书摘要本报告介绍了一种简易数控直流稳压源的设计和制作。
该稳压源采用了直流电流源稳压模式，通过对输入电压和输出电流进行监测和调节，实现了稳定的直流输出电压。
该稳压源具有简单的电路结构、调节范围广、精度高等特点，适用于实验室和教学应用。
1. 引言直流稳压源是电子设备和实验中常用的电源供应设备，用于提供稳定的直流电压输出。
传统的直流稳压源通常采用变压器、整流电路和滤波电路等组成，但其调节范围较窄，且精度不高。
因此，设计一种简易数控直流稳压源具有重要的实际意义。
2. 设计原理2.1 输入电路简易数控直流稳压源的输入电路主要包括变压器、整流电路和滤波电路。
变压器将交流输入电压降低为适合整流电路工作的电压，整流电路将输入交流电转换为直流电，滤波电路则通过电容滤波减小输出电压的纹波。
2.2 控制电路数控直流稳压源的控制电路由运算放大器、比较器、脉宽调制器和电流反馈电路等组成。
运算放大器用于对输入电压和输出电流进行测量，并通过反馈将其与设定值进行比较，从而实现对输出电压的稳定调节。
脉宽调制器则根据比较器的输出信号，控制开关管的导通时间，从而调节输出电压的大小。
简易数控直流稳压源的输出电路主要由稳压二极管和负载组成。
稳压二极管能够通过保持一定的反向电压来实现对输出电压的稳定控制。
通过合适的选取稳压二极管和负载，可以获得所需的输出电压和电流。
3. 设计步骤3.1 确定需求根据实际需求确定输出电压和电流的范围，并计算所需要的电源功率。
3.2 选取元器件根据需求确定适合的变压器、稳压二极管和负载等元器件，并进行元器件的参数计算。
按照设计原理将所选元器件按照电路图连接起来，并进行必要的焊接和连接。
3.4 测试和调试连接电源和负载后，对稳压源进行测试和调试。
通过监测输出电压和电流，并对控制电路进行参数调整，最终达到稳定的输出效果。
4. 结果与分析经过上述步骤的设计和制作后，可以获得简易数控直流稳压源。
简易直流电源制作实验报告
简易直流电源制作实验报告通过制作简易直流电源，掌握直流电源的工作原理和基本构造，了解电源的调节性能。
实验器材：1. 变压器2. 整流桥3. 滤波电容器4. 电位器5. 电阻6. 连接线7. 万用表8. 示波器9. 其他辅助材料实验步骤：1. 将变压器接入交流电源，调整输出电压为所需的直流电源电压值。
2. 将变压器的输出端连接到整流桥的输入端，通过整流桥将输入的交流电转换成直流电。
3. 在整流桥输出端并联一个滤波电容器，以平滑输出的直流电信号。
4. 若需要调节输出电压，可以在滤波电容器之前串联一个电位器。
5. 通过连接线将输出端与负载电路连接起来，以供电源供给电流。
6. 使用万用表测量输出电压和电流的数值，并记录下来。
7. 可以使用示波器观察输出的直流电信号波形。
实验结果：经过以上步骤制作的简易直流电源可以得到稳定的直流输出电压，并且可以根据需要通过调节电位器来调节输出电压。
同时，通过示波器观察到的波形证实了输出为直流信号。
实验分析：1. 变压器：变压器的作用是将输入的交流电转换成所需的直流电压。
通过调整变压器的输出电压，可以得到所需的输出电压值。
2. 整流桥：整流桥的作用是将输入的交流电转换成直流电。
整流桥由四个二极管构成，在交流输入时，只允许一个方向的电流通过，从而实现了交流到直流的转换。
3. 滤波电容器：滤波电容器的作用是平滑输出的直流电信号，减小波动。
滤波电容器可以储存电荷，当输出电压波动时，可以通过释放电荷来维持输出的稳定性。
4. 电位器：电位器的作用是调节输出的电压值。
通过改变电位器的阻值，可以改变输出电压的大小。
5. 输出电压和电流的测量：通过使用万用表可以方便快捷地测量输出电压和电流的数值。
测量过程中应注意选择合适的量程，并确保接线正确。
6. 波形观测：通过示波器可以观察到输出的直流电信号波形。
波形应为平稳的直线，无交流信号成分。
实验总结：通过制作简易直流电源的实验，我们对直流电源的工作原理和基本构造有了更深入的了解。
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简易数控直流电源摘要：本设计以超低功耗单片机MSP430F1611作为微控制器，利用MSP430F1611的定时器模块Timer_A和Timer_B 在比较模式下输出的脉宽调制(PWM)波形产生直流、正弦波、方波信号，通过运算放大器和功率三极管电路产生符合设计要求的电压和电流信号。
可以通过4*4键盘选择波形类型和输出信号的幅值和频率，并且应用液晶显示器实现数据输出。
关键字：MSP4301611、PWM、直流、正弦波、三角波一、方案设计与论证 方案一：本方案采用传统的调整管方案，使用一套双计数器完成系统的控制功能，其中二进计数器的输出经过D/A 变换后去控制误差放大的基准电压，一控制输出步进。
十进制计数器通过译码后驱动数码管显示输出电压值。
采用小规模逻辑器件，器件数目较多，电路的抗干扰能力差，电路的可扩展性也很差。
方案二：此方案的控制部分采用80C51单片机，用D/A 转换实现信号输出，输出信号经过功率放大及稳压电路实现设计要求。
由于80C51采用三总线结构，I/O 口非常有限，要外接4*4键盘和显示译码器，必须外加接口控制器。
如果程序或者数据量比较大，80C51中空间有限的数据存储器和程序存储器将不能满足要求。
必需扩张外部存储器。
这使得本来很简单的外围电路，为了实现非主要功能（键盘和显示）而变的复杂。
D/A 转换需要非常精确的参考电压，需要用一个专门的电路模块来产生参考电压。
方案三：本方案的控制部分采用MSP430F1611单片机，MSP430F1611 内部的定时器模块可以输出PWM 波形，可以通过改变PWM 信号的周期和占空比。
占空比随时间变化的PWM 信号经过滤波可以得到不同类型的模拟信号。
图1 MSP430F1611为控制中心的电路框图2.方案确定鉴于以上种种优点，我们最终选择了MSP430F1611单片机作为我们的控制中心，并且采用了第三种方案来实现设计的要求。
二：工作原理及电路设计 1．工作原理MSP430F1611 的Timer_A 和Timer_B 工作在比较模式时可以输出PWM 信号。
定时器中的寄存器CCR0用来控制输出PWM 波形的周期T ， 而与定时器对应的CCRx 寄存器来控制可变占空比。
PWM 信号经过滤波器后，一个PWM 信号周期 T 对应一个抽样值，所以输出信号的频率Fx 与该信号每个周期的采样数N 及PWM 信号周期T 有关。
它们之间存在以下关系：Fx=1/（T*N ） (1)其中的 T 与 CCRO 、计数器的计数频率 Fs 有关：T= CCRO/ Fs (2)所以，Fx=1/[（CCRO/ Fs ） N]=Fs/(CCRO*N) (3)通常情况下，输出信号的采样数 N ,要远高于由Nyquist 抽样定理算出的抽样数。
这是因为输出信号的采样数越多，对滤波器的阶数要求越低，易于选择合适的滤波器实现。
通常抽样速率取Nyquist 速率的16 或者32 倍，则实际抽样数为Nyquist 抽样数的16 或者32 倍。
2.总体电路框图液晶显示MSP4301611 键盘 过流保护滤波 功率放大输出图2 电路总框图利用MSP430F149自带的Timer_A 和Timer_B 输出PWM 波形，只需要外接简单的的滤波、放大电路，就可以达到各项设计指标的要求。
中断功能实现过流提示。
产生过流时，电路会自动调节，保证设备能够正常运转。
3.单元电路设计及分析(1).复位路图3 复位电路图中R33=68K R34=200 欧C25= 50 皮法;P4.0-4 P5液晶显示4x4键盘功率放大TIME ARC 滤波RC 滤波TIME B过流保护MSP4301611直流输出正弦波、三角波(2).键盘本设计需要0-9数字输入，还需要一些作为功能键，综合考虑我们选择4X4键盘。
如果采用独立键盘结构，将花费16个I/O口系统资源，显然是不科学的。
这里我们采用行列扫描的方式实现键盘接口。
（3）.显示显示部分利用LCD1602，程序编写方便简单，且不占用太多的单片机资源并能满足题目要求。
3.2 MSP430F1611 的Timer_A和Timer_B实现PWM波形的输出3．2．1 用Timer_A实现固定占空比PWM波形（对应直流）我们将Timer_A配制为增计数模式，在这种模式下计数器计数至CCR0，然后复位从0开始重新计数。
我们设计的直流电压要求是0—9.9v，步进0.1v，共有99个状态。
如果我们用两个单位计数值表示一个状态，那么总共需要198个计数状态，所以我们令CCR0=594。
我们用 TA1和CCR1来产生直流电平（即输出固定占空比PWM波形）。
为此我们将TA配置为工作在比较模式，输出模式选择模式7，即PWM复位/置位模式。
本设计中，可以直接用键盘输入所需要的电压值，并且可以通过键盘上的“+”“-”按键调整预输入的电压值。
比如我们从键盘得到 4.5，软件处理过程为：CCR1=4.5*10*6计算完成，直接把计算结果写入CCR1寄存器即可。
如果再从键盘得到一个“+”，则CCR1= CCR1+6。
再把计算结果写入CCR1寄存器。
3．2．2 用Timer_B实现时变占空比PWM波形（对应正弦波和三角波）时变占空比PWM波形的实现要相对复杂一些，但是基本原理和用Timer_A 实现固定占空比PWM波形相同。
唯一不同的是，每次写入CCR1寄存器的值是不同的，是有规律的。
在每个PWM周期结束时，通过调用中断函数，将查表（或者计算）得到的抽样值载入捕获/比较寄存器CCR1中。
1).确定采样值对于正弦波每周期需要采样32次。
在我们的设计过程中，我们对三角波每周期同样采样32次。
对于正弦波我们建立一个抽样表（正弦表），中断函数从正弦表中查出抽样值，经过处理，载入捕获/比较寄存器CCR1中1 2 10 22 37 57 79 103128 153 177 199 219 234 246 255255 254 246 234 219 199 177 153128 103 79 57 27 22 10 2图4 正弦波抽样表如果CCR0不是255，而是其它数值，对应的抽样值可以通过计算得到。
令CCR0=Xccro,第i个采样值为Yi,而CCR0为255时，第i个采样值计作Zi (0<i<32)。
Yi/Zi= Xccro / CCR0即Yi=|( Xccro / CCR0)* Zi|取整。
三角波采样值的计算：令CCR0=Xccro 第i 个采样值为Si 。
Si=|(i/32)* Xccro|取整。
3.3 滤波器设计对两路输出都采用了结构简单的RC 滤波器，如图所示。
之所以采用这种结构，一是因为RC 滤波器结构简单，二是为了实现低功耗尽量避免采用有源器件。
电路图如图所示：2332O UT 1IN1(-)IN1(+)V C C IN2(+)IN2(-)O UT 2O UT 4IN4(-)IN4(+)V EE IN3(+)IN3(-)O UT 3U 2LM 3240.47u FC 12200u FC 2360KR 2360KR 13.9KR 3+5V-5VPM W信号直流信号图5 滤波电路图中在输出端并联了一个2200uf 的大电容，有助于去除纹波，低通滤波频率由电阻R1、R2、C1、C2确定，经计算后选定如图所示参数（由于计算比较简单，就不赘述了）。
3.4 稳压输出电路和过流保护我们采用典型的串联反馈稳压电路，可以把它看成是参考电压作为输入的直流功率放大器。
该部分电路主要有运放U2和三极管T1、T3构成，T2是大功率三极管。
滤波输出的直流电压简易数控直流电源接到运放U2的同相端，稳压电源的输出经R2，R3,组成的取样电路分压后送到运放U2的反相端，经运放比较放大后，驱动有T2,T3组成的复合调整管。
当电路平衡时，滤波输出的直流电压v1(IN1-)与取样后电压v2(VIN)等。
V2=R2/(R3+R2)]*Vout (1) V1=V2 (2) Vout=3*V1 (3)有以上三式可得，R2=2*R3。
我们选用R2=2.4k ，R3=1.2k 。
电源最大输出电流为500mA ，假设电源调整管电流放大倍数为β=100，则电源调整管基极最大驱动电流为5mA 。
用运放驱动明显不足，因此，加一级复合，将调整接成达林顿形式，若T2的β=100，T3的β=100，则运放的驱动电流降为00.5mA 。
保护电路由T2和R6构成，设Im 为保护动作电流，则当输出电流 I 增加到Im 时，R6上的压降Im*r9使得T1导通，分掉了复合管的基准电流，使得 I 不在增加。
电路中Im 定为600mA ，t3的导通电压约为0.6v ，则R6=0.6v/600 mA=1.0欧。
过流时的中断申请有运放U2产生。
当发生过流时，稳压源输出经采样后得到的电压低于v1，U2输出正向饱和，使得U2的反向端电位升高，U2输出低电平，产生中断申请信号。
12344321DCBAO UT 1IN1(-)IN1(+)V CC IN2(+)IN2(-)O UT 2O UT 4IN4(-)IN4(+)V EE IN3(+)IN3(-)O UT 3U 2LM 324-15V+15V3.3nC 112K R 212KR 310KR 41KR 73.9KR 109013T3TIP41CT29013T11.2KR 82.4KR 51R 6D 11N 41481.2kR 112KR 9+12IN1(-)O UT 1IN2(-)O UT 2IN1(-)O UT 1IN2(-)O UT 2V OU TV IN INT 0图6 稳压电路及过流保护4.程序框图图7 总程序框图5.系统指标测试（1）输出端空载时 测量仪器Tektronix TDS1002 测量时间 2012年7月13日 数据记录开始 初始化 按任意键进入功能界面按键选择产生正弦波程序 产生锯齿波程序产生直流程序 返回1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 预置0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 9.9 电压V0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 9.9 输出电压V0.006 1.01 2.01 3.00 4.00 5.00 6.02 7.00 8.00 9.00 9.9 实测电压V6．系统误差分析误差来源主要来自以下几个方面：（1）单片机输出PWM波时本身低电压值不可能为0V，实测为49mV左右所以不能做到从0起步。
（2）运放LM324本身的漂移也是误差产生的原因之。
（3）电路焊接过程本身也存在不可避免的误差。
（4）。