简易数控直流电源设计-参考模板
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。
简易数控直流稳压电源设计
简易数控直流稳压电源设计数控直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源装置，常用于电子设备的测试、实验和制造过程中。
下面是一个简易的数控直流稳压电源设计。
1.设计需求和规格在开始设计之前，我们需要明确电源的输出电压和电流需求。
假设设计目标为输出电压范围为0-30V，最大输出电流为5A。
2.选择电源变压器根据设计需求，我们需要选择一个合适的电源变压器。
变压器的选择应该满足以下条件：-输入电压范围为市电的电压范围；-输出电压是设计需求的两倍，即60V；-输出功率需大于最大输出功率，即300W。
3.整流电路设计使用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。
桥式整流电路由4个二极管组成，将交流输入电压的负半周和正半周均转换为正向电流。
4.滤波电路设计滤波电路用于减小输出电压中的纹波，并提供稳定的直流输出电压。
常见的滤波电路是使用电容滤波器。
根据设计需求，选择适当的电容来达到所需的输出纹波和稳定性。
5.稳压电路设计稳压电路用于控制输出电压在设定范围内稳定。
可以使用集成稳压器芯片，例如LM317，它可以根据外部电阻器和电容器的值来控制输出电压。
6.控制电路设计为了实现数控功能，可以使用微控制器或模拟电路来控制输出电压和电流。
通过合理设置电容、电阻和电位器等元器件，可以设计出合适的控制电路。
7.保护电路设计为了确保电源和负载的安全，应设计适当的保护电路。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。
可以使用电流检测器、过压保护器和温度传感器等元器件来实现这些保护功能。
8.PCB设计和制造根据上述电路设计，进行PCB布局和布线。
设计合适的PCB尺寸和布局，以容纳所有元器件，并确保电路的稳定性和可靠性。
完成设计后，可以选择将PCB文件发送给制造商进行制造。
9.组装和测试将制造好的PCB组装在电源箱中，接好输入电源线和输出连接线。
在保证安全的情况下，通电测试电源的稳定性、输出的准确性和保护电路的可靠性。
10.调试和优化根据实际测试结果，不断调试和优化电源的性能。
电子竞赛论文简易数控直流稳压电源
电子竞赛论文简易数控直流稳压电源电子设计大赛论文简易数控直流稳压电源设计摘要数控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。
本课题以单片机为控制核心，进行算法控制和集成运放线性负反馈，并通过7219驱动四位显示器进行精确显示，设计并实现了一台高精度、低噪声的数控直流电流源。
该稳压电源由供电电源、数控系统、模拟输出三个部分组成。
供电电源采用MC7815和MC7915稳压器，通过桥式整流电路，为整机提供了稳定的直流供电；控制系统以单片机C8051F020为核心，其内部的12位DAC转换器产生控制输出，实现了输出电流的实时数控和精确检测。
模拟部分利用集成运放继电器等模块实现不同波形的输出；系统还设置了串口通讯、遥控功能。
经测试，输出电压范围达0—9.9V，输出纹波及噪声小于10mV，均达到题目指标。
论文阐明了软硬件设计依据，给出了系统功能和性能测试结果，并附录了详细的设计资料。
关键词:恒压源集成运放7219驱动器单片机实时数控目录第 1 章方案论证与原理设计 (1)1.1模拟输出方案 (1)1.2供电电源方案 (1)1.3控制系统方案 (2)1.4整机方案框图 (2)第 2 章电路设计与参数论证 (3)2.1供电电源(15V) (3)2.25V供电电源 (5)2.3数控电路 (5)2.4模拟输出电路及A/D校准 (7)2.5驱动数码管显示电路 (10)第 3 章系统功能与软件设计 (11)3.1系统功能分析 (11)3.2软件设计结构 (12)第 4 章功能及性能测试 (16)4.1测试条件 (16)4.2整机调试 (16)4.3系统性能测试 (16)4.4性能参数测试 (17)第 5 章设计总结及技术展望 (21)参考资料 (23)附录 (23)附录一测试仪器清单 (23)附录二原理电路图 (23)附录三元器件清单 (24)附录四单片机程序 (25)数控直流稳压电源是输出为稳定直流电压、并可用数控方式调节和稳定输出电压的电源设备，在对工作电压稳定度、纹波电压大小等有较高要求的领域具有广泛的应用，如：电镀、精密加工、激光器等。
简易数控直流电源设计方案
简易数控直流电源设计设计方案1 课题任务：本设计研究一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源的设计, 该电源采用数字调节、闭环实时监控、输出精度高, 且兼备双重过载保护及报警功能。
2 系统设计2.1 系统总体设计思想此设计包括显示电路、键盘电路、单片机电路、数模转换电路、模拟信号放大电路的设计。
数控电源的输出电压数值由键盘控制。
通过键盘把需要的输出的电压值以步进方式输入到单片机。
这里需要注意的是在使用步进方式调整数据时，输出电压不能随着变化，以避免在调整过程中加到负载上的电压不能满足要求。
输出电压应该在完成步进调整以后再发生变化，直接向负载施加所需要的电压值。
显示电路既可用来显示输出的电压值，也可以用来显示键盘电路调整的过程。
在使用键盘完成输出电压的调整后，输出电压对应的数据分别送入数模转换器，数模转换器产生输出模拟电压。
数模转换器输出的模拟电压随着它的输入数据的变化而变化，从而实现了输出电压的步进调整，数模转换器的输出模拟电压不一定满足要求，如果不满足输出电压的要求，将需要添加一个电压放大器。
模拟信号放大电路包括电压放大和电路放大部分，前者是输出电压满足要求，后者降低负载变化对输出电压的影响。
对负载而言，由戴维南定理，整个数控电源可以等效为一个理想的电压源和一个电阻串联电路。
由于电源的内阻的存在，当负载电阻变化时，回路电流将发生变化，从而使得电源的输出电压发生变化。
为减小负载变化多输出电压的影响，输出电阻应该尽量地减少，或者加大输出的电流的额定值，因此需要添加一级电流放大器【2】。
2.2系统总方框图图2－1 数控系统硬件部分组成框图3.硬件模块设计3.1显示电路设计3.1.1 74LS164 简介此电路调试，可以将单片机写入简单的程序，将串行数据转换成并行显示，通过程序写入数据，使数码管显示00，如果显示不正确的，查看电路板焊接。
3.2数模转换电路设计由于采用了粗调和细调分段控制，辅助以软件修正，可以较好地提高电压输出精度，从成本和元件采购方面综合考虑，采用DAC0832电路作为D/A转化电路。
简易数控直流电源
简易数控直流电源简介数控直流电源是一种能够根据外部的控制信号来控制输出电压和电流的电源设备。
它广泛应用于实验室、工厂和家庭等领域，可用于电子产品的测试、电路实验、电镀加工等各种场合。
本文将介绍如何制作一台简易的数控直流电源，以及使用Markdown文本格式进行文档输出。
材料准备•直流电源模块 x1•电压调节器模块 x1•可调电阻 x1•电流表 x1•电压表 x1•连接线若干•电源线 x1•电源开关 x1搭建步骤1.将直流电源模块固定在实验宝板上，并连接好电源线；2.将电压调节器模块与直流电源模块连接，用连接线将它们的输入端和输出端连接起来；3.将电流表和电压表分别连接到电压调节器模块的电源输出端和负载接口上；4.将可调电阻与电压调节器模块的调节接口相连；5.将电源开关连接到直流电源模块的电源输入端。
使用说明1.打开电源开关，直流电源模块开始供电；2.通过调节可调电阻的阻值，可以控制直流电源的输出电压；3.通过读取电压表可以得到直流电源的输出电压值，并通过电流表可以得到输出的电流值；4.可以根据需要调整电压调节器模块的输入和输出连接端，以改变直流电源的正负极性。
示例代码``` #include <Arduino.h>const int voltagePin = A0; const int currentPin = A1; const int voltageAdjustPin = 9; const int currentAdjustPin = 10;void setup() { pinMode(voltageAdjustPin, OUTPUT);pinMode(currentAdjustPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { int voltage = analogRead(voltagePin); int current = analogRead(currentPin); float mappedVoltage = map(voltage, 0, 1023, 0, 12); float mappedCurrent = map(current, 0, 1023, 0, 2);analogWrite(voltageAdjustPin, mappedVoltage); analogWrite(currentAdjustPin, mappedCurrent);Serial.print(。
(整理)数控直流电源设计
数控直流电源功能说明：本作品采用DAC0832作为电压信号输出。
DAC0832是一款采用CMOS工艺制成的单片电流输出型8位数/模转换器。
DAC0832有三种工作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式。
因为输出电压量程为10V，VREF基准电压范围为-10V---+10V，基准电压可以为5.12V，这样在DAC0832的8脚输出电压的分辨率为：即D/A输入数据端每增加1，电压增加0.02V。
D/A的电压输出端接放大器OP27的输入端，放大器的放大倍数为5 ，才能得到输出电压的电压分辨率：0.02V×5=0.1V这样当调节电压的时候，以每次0.1V的梯度增加或者降低电压。
硬件电路图：1．波形转换与放大部分选用51系列的单片机产生和控制波形。
数模转换器用的是DAC0832，本方案中DAC0832采用单缓冲模式。
电路如图五所示，P0口和DAC0832的数据口直接相连，2W R和XFER接地，DAC数据寄存器处于直通状态，ILE=1，和连接后接P2.0。
在选中该片的地址（=0）时，写入数字量，该数字信号就立即传送到DAC输入寄存器，并直通至DAC数据寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压。
写入操作结束，和立即变为高电平，写入的数据被输入寄存器锁存，直到再次写入刷新。
图一波形产生与转换电路图二电流放大电路2．键盘与数码显示部分电路如图七图三键盘与显示电路3．稳压电源部分电源部分输出+5V，+15V，-15V电压供给系统，另外还制作+5.12V直流稳压电源做DAC0832的VERF的基准电压。
软件设计与流程图1．软件介绍软件部分采用模块化程序设计的方法编写，系统软件由主控制程序、数码显示子程序、键盘服务子程序组成。
还添加了自动扫描键盘、显示器的自动刷新、过零保护的功能。
编程中C函数和汇编函数相互调用。
2．程序流程图如图四所示开始系统初始化显示0.0扫描键盘+键按下？-键按下？方波键按下？锯齿波键按下执行电压增加子程序执行电压减小子程序N NN N执行产生方波子程序执行产生锯齿波子程序YYYY图四软件流程图程序附录：#include<reg51.h>#define uchar unsigned charsbit dp=P1^4;sbit sh=P1^5;void delay(unsigned int t);uchar Getkey(void);void Disp(uchar n);ucharDisptab[10]={0x11,0x7d,0x23,0x29,0x4d,0x89,0x81,0x3d,0x1,0x9};main( ){uchar key;char Vol1=0x00,Vol2=0x00;Disp(Disptab[Vol2]);Disp(Disptab[Vol1]-1);P0=0x00;while(1){key=Getkey();switch(key){case 0x01:break;case 0x02:break;case 0x04:if(Vol1==0&&Vol2==0)break;Vol2--;if(Vol2<0){ Vol2=9;Vol1--; }Disp(Disptab[Vol2]);Disp(Disptab[Vol1]-1);P0=4.3*(Vol1*10+Vol2);break;case 0x08:if(Vol1==9&&Vol2==9)break;Vol2++;if(Vol2==10){Vol2=0x00;Vol1++;}Disp(Disptab[Vol2]);Disp(Disptab[Vol1]-1);P0=4.3*(Vol1*10+Vol2);break;default:break;}}}uchar Getkey(void){uchar key;P1|=0x0f;if(!(~(P1|0xf0)))return 0x00;delay(0x20);if(!(~(P1|0xf0)))return 0x00;key=~(P1|0xf0);while(~(P1|0xf0));return key;}void delay(unsigned int t){while(--t);}void Disp(uchar n){uchar i;for(i=0;i<8;i++){sh=0;if(0x80&n){dp=1;}else{dp=0;}sh=1; n=(n<<1)+1;}}。
简易数控直流电源(一)
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。其原理示意图如下：
二、设计要求
1．基本要求
（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）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；
（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
工作流程图
15
测试方案ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测试结果
调试方法与仪器
测试数据完整性
测试结果分析
5
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
5
小计
50
基本要求
实际制作完成情况
50
2．发挥部分
（1）输出电压可预置在0～9.9V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）。
三、评分意见
设计报告
项目
主要内容
满分
总体方案论证
总体方案描述和方案选择
10
理论分析与计算
电路设计与计算
15
电路与程序设计
总体电路图
简易数控直流稳电路图相对简单_New
简易数控直流稳电路图相对简单————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、设计说明设计一个具有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。
主要包括数字控制部分、模拟/数字转换部分（D/A 变换器）及可调稳压电源。
数字控制部分用+、-按键控制可逆二进制计数器，二进制计数器的输出到D/A 变换器，经D/A 转换相应的电压，经放大后去控制稳压电源的输出，来实现输出电压值步进增减。
图1 简易数控直流稳压电源框图二、技术指标1.输出直流电压调节范围5 15V ，纹波小于10mV 。
2.输出电流为500mA 。
3.稳压系数小于0.2.4.直流电源内阻小于0.5欧姆。
5.输出直流电压能步进调节。
步进值为1V 。
6.由+、-两键分别控制输出电压步进增和减。
三、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。
2．根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。
3．主要器件：(1)可逆计数器；(2)运算放大器；(3)稳压器；(4) 单稳态触发器。
四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1.姚福安. 电子电路设计与实践[M]济南：山东科学技术出版社，2001年2.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年3.刘贵栋主编.电子电路的Multisim 仿真实践[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版电压增减步进按键可逆计数器稳压调节 电路单脉冲 产生D/A 变换器UiUo社，2008年4.童诗白、华成英主编.模拟电子技术基础,[M]北京：高等教育出版社，2007年.六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题：成绩指导教师签字：日期：一、概述近几年来，随着电子技术的日新月异，世界各国的电子技术飞速发展，中国也毫不例外的成为了一个电子大国和电子强国，国民对电子产品的需求种类也越来越多。
数控直流电源的设计与实现样本
数控直流电源设计与实现一、实验目１．理解数控技术和电源技术。
２．熟悉微机原理及其接口技术。
３．运用微机系统实现一种数控直流电源。
二、实验内容与规定基于80x86实验箱平台设计并制作数控直流电源。
规定由键盘预置输入直流电压在0～＋9.9V之间任意一种值, 数控直流电源输出, 且输出电压与给定值偏差不不不大于0.1V。
重要技术指标:（1）输出电压: 范畴0～＋9.9V, 纹波不不不大于10mV, 电压值由数码管显示；（2）具备“+”、“-”步进调节功能, 步进0.1V；（3）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）。
三、实验报告规定１. 设计目和内容２. 总体设计３. 硬件设计: 原理图（接线图）及简要阐明４. 软件设计框图及程序清单５. 设计成果和体会（涉及遇到问题及解决办法）四、总体设计采用8086解决机构成该系统核心——数控模块, 与基本接口实验板相连, 通过软件编译实现设计各种功能实现, 输出某些也不再采用老式调节管方式, 而是在D/A转换后, 通过稳定功率放大电路得到。
由于使用了微解决器, 整个系统可编程实现, 系统灵活性大大增长。
系统设计框图如图1所示。
图1 方案三系统设计框图为实现数控直流电源各项功能, 系统分为三个构成某些: 键盘/显示电路, 数控模块, 稳压输出电路。
下面简介系统各某些基本功能:（1）键盘/显示电路: 该电路显示某些又可分为电压预制值显示电路和电压实际输出值显示电路。
系统运用可编程并行接口8255单元电路构成实验板上4*4小键盘接口和LED数码管电路接口, 从而辨认键码同步显示电压预置值；在得到实际输出值后, 实验板上提供了模数转换ADC0809单元电路, 转化成数字量后传递给LED数码管就可以显示实际输出值。
（2）数控模块：该某些重要由8086微解决器和数模转换DAC0832单元电路构成。
其中通过编写汇编语言程序控制8086微解决器迅速完毕各功能所需复杂运算, 然后数模转换电路DAC0832可将运算所得数字量转换为模仿量。
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。
简易数控直流电源
前言数控直流电源是一种常见的电子仪器，广泛应用于电路，教学试验和科学研究等领域。
目前使用的可控直流电源大部分是点动的，利用分立器件，体积大，效率低，可靠性差，操作不方便，故障率高。
随着电子技术的发展，各种电子，电器设备对电源的性能要求提高，电源不断朝数字化，高效率，模块化和智能化发展。
以单片机系统为核心而设计的新一代——数控直流电源，它不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能优越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对数据进行各种计算，从而可排除和减少模拟电路引起的误差，输出电压和限定电流采用数输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。
本设计的题目是高精度数控直流电源。
要求有一定输出电压范围和功能的数控电源。
关键电路有三个：一是输出电路，要求如何实现0—9.999V步进0.001V，而且稳压特性要优良，输出电压的误差要尽量小。
二是数控电路，它应当有点动和自动扫描两种工作方式，能有效的控制输出电压，并显示它，三是扩展输出电路，从题目分析，它应当是一种信号源。
本设计论文是以单片机为核心设计的。
第一章概述1.1 系统方框图简易数控直流电源由显示电路部分、数控电路部分、输出电路部分、直流电源部分构成。
具有一定电压范围和功能，可以实现输出电压从0V到+9.999V之间的变换，按键一下，步进0.001V。
其系统方框图如图1.1所示图1.1 简易数控直流电源方框图1.2系统电路工作原理本电路主要是通过89C51单片机控制输出电压大小变化，以实现设计要求的。
89C51单片机将数据由TXD、RXD两端口串行送入到74LS244驱动器中，并通过四位LED显示之。
单独设置的“增”、“减”两个键由并口进行检测。
按“+”键步进0.001V，按“—”键减少0.001V。
DAC82 D/A转换器接收89C51单片机数据总线传送的数据，并根据它来确定输出电压。
在89C51单片机程序控制下，89C51开机后先自动复位，运行的过程中在送去显示的同时，送入DAC82，并产生相同的输出电压，然后不断循环检测两键是否按下，如果检测到有键按下，将使显示值和输出电压相应增减0.001V，如果检测到按键时间超过0.5s，则认为需要大幅度连续增减，此时将使显示值和输出电压以0.01的步进相应增减。
毕业设计(论文)-数控直流稳压电源的设计模板
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、生活的关系益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。
本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。
数控直流稳压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；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，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0～9.9V之间连续可调，其输出电压大小以0.1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋”“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。
该电源控制电路选用74LS192N芯片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。
详细分析了电源的拓朴图及工作原理。
关键词：稳压电路；数显电路；可逆计数器；D/A转换引言数控支流稳压电源是一种常见的电子仪器，广泛的用于电子电路，教学实验和科学研究等领域。
目前实用的直流稳压电源大部分是线性电源。
利用分离器件组成，其体积大，功率底，可靠性差，操作使用不方便，自我保护功能不够，因而故障率高。
随着电子科技的飞速发展，各种电子，电器设备对稳压电源的性能要求日益提高，稳压电源不断差朝着小型化，高效率，低成本，高可靠性，低电磁干扰，模块化和智能化发展。
以单片机系统为核心而设计制造出来的新一代稳压电源不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能卓越，而且单片机具有计算和控制功能，利用它对采样技术进行各种计算，从而可排除和减少由于骚扰信号和模拟电路因起的误差，大大提高稳压电源输出电压和输出电流精度，降低了对模拟电路的要求。
简易数控直流电源设计 (1)
简易数控直流电源设计摘要：本系统以串联负反馈稳压电路为核心，MSP430F1611单片机为主控制器，通过键盘向单片机输入不同指令，运用其片内的D/A转换芯片，设置步进0.1V，整个系统的供电部分由三端稳压器7815和7915实现，通过电压放大、功率放大和滤波电路，实现输出电压0~9.9V，并通过单片机的A/D采样模块，由LCD1602显示输出电压的预置值和测量值，并对比误差，电压值经12位D/A转换输出模拟量，在输出电压端采样并通过比较器判断高低电平，经单片机分析处理，实时动态控制其输出电压，形成一个闭环形式的控制系统，使输出电压更加稳定。
关键字：直流电源串联负反馈 D/A转换步进单片机1系统方案选择和论证1.1 数控部分方案方案一：主要由数字电路构成，要完成键盘控制，电压控制字输出、液晶显示、电流过流时的软件保护及报警功能。
要实现输出电压0~9.9V，步进0.1V，需要99个控制字，TI公司的MSP430F1611型单片机即包含12位D/A转换芯片，故能满足设计要求，同时能极大简化外围电路，增强数控电源的稳定性并且减小系统误差，且MSP430单片机具备超低功耗的优点，输出电压显示部分则采用LCD1602。
方案二：由8051单片机做主控制芯片，由于其内部没有集成D/A转换模块，需外加D/A转换电路，使用DAC0832这款芯片。
DAC0832是8位D/A转换集成芯片。
与微处理器完全兼容。
且具备价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点。
二者相比，方案一成本更低，精度更高，外围电路简单，故本系统采用方案一。
1.2稳压输出部分方案方案一：采用典型的串联直流稳压电源。
电路由调整环节、基准电压、反馈网络、比较放大等部分构成。
其工作原理是由反馈网络取出输出电压的一部分送至比较放大器与基准电压进行比较，比较的差值经比较放大器放大后送到调整环节，使调整环节产生相反的变化来抵消输出电压的改变，从而维持输出电压的稳定。
简易数控直流电源的设计
简易数控直流电源一..设计要求1.基本要求（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）由＋、—两个键分别控制输出电压步进增减；（4）为实现上述几个部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2.发挥部分输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值二.题目分析：为了使输出电压的调整范围在0~+9.9V，步进0.1V，由＋、—两个键分别控制输出电压步进增减，可在以LM317为基本稳压电路的基础上，附加电压调节电路，数字电压显示电路和发挥部分中的预值电路。
LM317是输出正电压可调的集成稳压器。
为实现上述几个部件工作，自制一稳压直流电源。
可用电源变压器，整流器，LM7815, LM7915, LM7805构成。
三．整体构思：有三种方案可供选择;方案一：用十进制加减计数器74LS192实现对输入的脉冲计数，采用继电器实现对输出电压的控制，采用共阳极的数码管实现对输出的电压显示。
方案二：计数部分同方案一，输出部分用DA转换代替继电器控制部分，然后用运算放大器将模拟信号放大输出。
方案三：用单片机编程实现。
根据做过这个电路的人的经验，相比之下，方案三最简单，也最经济，但由于当初准备开始做的时候，我们对单片机了解不深，而且还没学编程，对我们来说，单片机实现起来就比较困难。
同时继电器原理比DA转换更容易理解，于是我们便采用了方案一。
四．具体实现：五．各部分定性说明以及定量计算：1、稳压直流电源电路第一个变压器选择10W 12V，第二个变压器选择10W 9V；选取变压器时主要考虑使集成稳压器两端的电压差不能太大，否则电压差太大就会导致集成稳压器过烫，无法正常工作。
选择1N5402是因为它能经受3A的电流，能够起到整流的作用。
2.2mF 的电容C1、C2、C3起到滤波的作用。
二极管D9——D11用于保护集成稳压器，在电路断电的瞬间，电容C4、C6、C7会有一个很大的放电电流，这样会伤害集成稳压器，加了二极管D9——D11后，电流就经这些二极管放掉。
简易数控直流电源设计
简易数控直流电源设计姓名:指导老师: 梁连伟、刘秋菊目录摘要 (2)1. 方案设计、比较与论证 (3)1.1 方案设计与论证 (3)1.2 方案论证 (4)2.系统硬件电路设计 (5)2.1 电源模块 (5)2.2 数控模块 (6)2.3 稳压输出模块 (9)3. 软件设计 (11)3.1 主流程图 (11)3.2 电压步进增减流程图 (12)4. 系统测试结果 (13)4.1 测试仪器 (13)4.2 测试方法 (13)5.总结 (14)参考文献 (15)附录1:源程序 (16)摘要本系统以AT89S52高档8位单片机为核心处理器，主要控制输出电压，最后显示在LED上。
在简易数控直流电源中，通过两个按键控制电压步进增减，单片机将数值信号送到DAC0832，转换成模拟信号，经过OP-07和LF356运算放大器，在经过TIP122和TIP127构成闭环推挽输出电路，将电压输出。
AT89S51主要是控制输出电压，信号处理，LED显示。
关键字：单片机，数模转换，数控电源.简易数控直流电源设计1. 方案设计、比较与论证1.1方案设计与论证方案一：为了完成题目的所要设计的各种功能，将整个电源分成三个部分：数控部分、稳压输出部分和供电系统。
框图如图1所示：图1：方案一原理图方框图数控部分主要由数字电路构成，它要完成键盘控制，预置拔码开关输入控制、电压控制字输出，数码管显示控制、电流过流时的软件保护及报警等功能。
由于数控部分功能较多，选用了新华公司的8位单片机C8051F020。
C8051F020实现数控功能的框图如图2所示：图2：方案一数控部分数控部分的核心是一个C8051F020最小应用系统。
用两个键盘作为输入控制,键盘接到C8051F020的P3的两个端口。
控制输出电压。
在通过LED显示。
预置电压输入电路有8个开关组成。
接到P1口。
四个开关接到P1口的低四位，表示预置电压的整数，四个开关接到P1口的高四位，表示预置电压小数位。
简易数控直流电源制作
简易数控直流电源制作一、系统组成与原理概述本文所设计的数控直流电源与传统稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其输出电压大小采用数字显示，原理方框组成图见图１。
它共由六部分组成。
输出电压的大小调节通过“＋”、“－”两键操作，控制可逆计数器分别作加、减计数，可逆计数器的二进制数字输出分两路运行：一路用于驱动数显电路，指示电源输出电压的大小值；另一路进入Ｄ／Ａ转换电路，Ｄ／Ａ转换器将数字量按比例转换成模拟电压，然后经过射极跟随器控制调整输出级输出所需的稳定电压。
为了实现上述几部分电路的正常工作，需另制±１５Ｖ和±５Ｖ的稳压直流电源及一组未经稳压的１２～１７Ｖ的直流电压。
二、具体实现电路１．电路简介两按钮开关作为电压调整键与可逆计数器的加计数和减计数输入端相连，可逆计数器采用两片四位十进制同步加／减计数集成块７４ＬＳ１９２级联而成，把第一块的进位和借位输出端分别接到下一组的加计数端和减计数端。
两级计数器总计数范围从００００００００至１００１１００１（即０～９９）。
数控铣床编程实例.数显译码驱动采用两块７４ＬＳ２４８集成块，７４ＬＳ２４８为四线－七段译码器／驱动器，内部输出带上拉电阻，它把从计数器传送来的二－十进制的８４２１码转换成十进制码，并驱动数码管显示数码。
数模转换电路采用两块ＤＡＣ０８３２集成块，它是一个８位数／模转换器，这里只使用高４位数字量输入端。
由于ＤＡＣ０８３２不包含运算放大器，所以需要外接一个运算放大器相配，才构成完整的ＤＡＣ，低位ＤＡＣ输出模拟量经９∶１的分流器分流后与高位ＤＡＣ输出模拟量相加后送入运放，运放将其转换成与数字端输入的数值成正比的模拟输出电压，运放采用具有调零端的低噪声高速率优质运放ＮＥ５５３４。
调整输出级采用运放作射极跟随器，使调整管的输出电压精确地与Ｄ／Ａ转换器输出电压保持一致。
调整管采用大功率达林顿管，确保电路的输出电流值达到设计要求。
简易数控直流电源
1.2 实现功能：(1) 可输出电压：范围0～＋9.9V ，步进0.1V ； (2) 可输出电压值由数码管显示；(3) 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；(4) 为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出输出± 15v,+5v ；数控直流电源的硬件电路组成框图如图所示，它包括电源模块、控制电路、键盘电路、显示电路、数/模转换电路以及电压放大电路。
电路组成框图数控电源输出电压用键盘控制，实现电压的可预置输入或步进调整，显示电路将用来显示输出的电压值，输出的电压通过D/A 转换和放大电路转换成所需要的电压值3．2 控制电路的设计控制电路主要由单片机组成，现在市场上较多的是AT 系列单片机，但是其内部没有自带的串行通信协议，不能直接用软件将程序通过串口写入程序存储器，需要使用专用的程序烧写器才能将程序写入，这受到设备条件的限制而难以实现，而STC 系列单片机则可以通过串口直接将程序写入，所以本设计中采用STC89C52RC 单片机。
3.2.1 STC89C52RC 单片机简介1．ST89C52RC 的内部结构ST89C52RC 的内部结构如图3.2所示，它包括： ◆ 一个8位CPU ；◆ 一个片内振荡器及时钟电路；◆ 8KB FLASH 程序存储器，1K EEPROM 存储器； ◆ 512字节RAM 数据存储器；◆ 并且可寻址64KB 外部RAM 或ROM 空间；显示电路 控制电路 键盘电路D/A 转换电路 放大电路 +5V ±15V 电源◆ 4个8位可编程I/O 口； ◆ 3个16位的定时/计数器； ◆ 一个可编程全双工串口； ◆ 8个中断源、4个中断优先级。
图3.2 ST89C52RC 的内部结构2．STC89C52RC 的功能STC89C52RC 单片机同样采用的是8051的内核，与其他大部分单片机兼容，并且功能也比普通单片机强大，其存储器（包括数据存储器和程序存储器）容量比普通的51单片机要大，程序存储器主要采用FLASH 存储器，可方便的擦写程序，同时还带一个8位的A/D 转换器，最重要的是它采用ISP 在线编程，配备了专门的程序下载软件，可直接通过串口将程序下载到单片机的FLASH 程序存储区，并且掉电后不会丢失，大大降低了系统设计对设备的要求，这也是在本设计中采用此单片机的重要原因。
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课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业：电子信息工程（电子技术应用方向）学号：1401020023姓名：钮豪课程设计名称：电子技术课程设计设计题目：简易数控直流电源设计完成期限：自2016 年6月13 日至2016 年 6 月26 日共 2 周一、设计依据本课题要求利用电子技术知识设计出一定输出电压范围和功能的数控电源。
电路由数字控制部分、D/A转换部分、可调稳压部分组成。
数字控制部分采用“+”“-”按键来分别调整控制输出电压步进增减，信号经过D/A转换后控制调整步进为0.1V，可输出0～+9.9V的稳定直流电压，并采用LED显示输出电压，同时预设一个复位按键来进行复位。
通过本课题的练习，学生的综合知识应用能力、设计能力将有较大提高，对今后从事电子产品的研制、生产、经营维修等打下基础。
二、主要内容及要求主要内容：1、要求输出电压范围0～+9.9V、步进0.1V、波纹不大于10mv；输出电流500mA；输出电压值由数码管显示；由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减；同时预设一个复位按键来进行复位；可自制一个稳定直流电源（输出±15V.+5V）。
2、设计要求画出电路原理图（或仿真电路图）；元器件及参数选择；电路仿真与调试；PCB文件生成与打印输出。
3、制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
4、撰写设计报告，写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
设计要求：1、给出详细的总体设计方案；2、完成各部分具体功能电路设计，包括“+”、“-”键控制的可逆计数器的设计、D/A 转换电路设计、可调输出设计、LED显示电路设计、自制稳压电源设计；3、仿真、调试验证各部分设计的正确性；4、整理设计成果，完成设计说明书的撰写。
三、途径和方法本课题利用电子技术设计一个数控直流电源，可以先查阅相关资料（网上查找或参考相关书籍手册），明确课题的方向和目的，然后学习完成课题所需的理论知识，了解可逆计数器、D/A转换电路、LED显示电路的工作原理；在理解的基础上确定设计电路方案，设计电路，画出原理图及PCB印制版图，最后提交课程设计说明书一份。
四、时间安排课题讲解：2小时阅读资料：10小时撰写设计说明书：12小时修订设计说明书：6小时五、参考文献[1] 乐丽琴. 数字电子技术[M]. 北京：电子工业出版社，2014.[2] 王毓银. 脉冲与数字电路（第三版）[M]. 北京：高等教育出版社，1999.[3] 路勇. 电子电路实践及仿真（第一版）[M]. 北京：清华大学出版社，2004.[4] 岳怡. 数字电路与数字电子技术（第一版）[M]. 西安：西北工业大学出版社，2001.[5] 刘常澍. 数字逻辑电路（第一版）[M]. 北京：国防工业出版社，2002.[6] 萧宝瑾. protel 99 SE操作指导与电路设计实例（第一版）[M]. 太原：太原理工大学，2004.[7]赵学良，张国华.电源电路[M].北京:电子工业出版社,1995.[8] 张义申，陆坤. 电子设计技术[M]. 西安:电子科技大学出版.1996.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日简易数控直流电源设计摘要电子系统的正常运行离不开稳定的电源，除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外，多数电路的直流电是由电网的交流电转换来的，能长期、连续地工作，给人们生产生活带来了极大的方便。
但是当前的大部分稳压电源输出电压不稳定，给设备造成致命伤害或误动作，影响设备的使用寿命、加速设备的老化。
本文所研究的数控直流电源具有输出电压稳定、工作可靠，范围可调、成本较低等特点。
本课题主要对简易数控直流电源电路的硬件设计进行了详细的描述。
首先，本文概述了数控电源的背景、发展状况及其设计要求。
其次，本文讲述了简易数控电源系统的总体设计方案及其论证。
再次，本文介绍了本课题用到的集成电路的内部结构及外围引脚功能。
最后，本文简述了整流滤波电路、数字控制电路、D/A转换器及稳压调节电路的设计方法，并设计出整体电路。
关键词：整流滤波电路，数字控制电路，D/A转换器，稳压调节电路目录1 绪论 (1)1.1 课题描述 (1)1.2 基本工作原理及框图 (1)2 相关芯片 (2)2.1 74LS192芯片 (2)2.2 DAC0832芯片 (2)2.3 74LS47芯片 (3)3 主要电路设计的电路图及原理 (3)3.1 “+”、“-”键控制的可逆计数器的设计 (3)3.1.1工作原理 (4)3.1.2 元件的选择 (5)3.2 数字显示电路的设计 (5)3.2.1 工作原理 (5)3.2.2 元件的选择 (5)3.3 D/A转换电路（数模转换器）的设计 (6)3.4 自制稳压电源 (7)3.5 调整输出的设计 (7)4 总体电路设计以及元器件清单 (8)4.1 总体电路设计 (8)4.2 元器件清单 (8)5 仿真分析 (9)5.1 自制稳压电源电路 (9)5.2 整体电路 (9)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1 绪论1.1课题描述本课题利用电子技术知识设计出一定输出电压范围和功能的数控电源。
电路由数字控制部分、D/A转换部分、可调稳压部分组成。
数字控制部分采用“+”“-”按键来分别调整控制输出电压步进增减，信号经过D/A转换后控制调整步进为0.1V，可输出0～+9.9V的稳定直流电压，并采用LED显示输出电压，同时预设一个复位按键来进行复位。
1.2基本工作原理及框图本次所设计的数控直流电源与传统稳压电源相比，具有操作方便，电压稳定度高的特点，其输出电压的大小采用数字显示，整个系统包括：“+”，“-”键控制的可逆计数器的设计，可逆计数器的二进制数字输出分两路运行：一路用于驱动数显电路，指示电源输出电压的大小值；另一路进入D/A转换电路，D/A转换器将数字量按比例转换成模拟电压，然后禁果跟随器控制调整输出级输出所需的稳定电压。
为实现上述几部分电路的正常工作，需要另制“+15v”“-15v”“+5v”的稳压直流电源。
流程图如图1所示。
图1基本工作原理框图2相关芯片2.174LS192芯片74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能。
74LS192引脚排图如图2所示。
图2 74LS192引脚排图PU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端LD为预置输入控制端，异步预置CR为复位输入端，高电平有效，异步清除CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出[1]2.2DAC0832芯片DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。
与微处理器完全兼容。
这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。
D/A转换器由8位输入锁存器，8位DAC寄存器，8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
DAC0832引脚排列如图3所示。
图3 DAC0832引脚排列图2.374LS48芯片74LS47为四线七段译码驱动器，内部输出带上了阻把它从计数器传送来的二-十进制码，驱动数码管显示数码。
74LS47引脚排图如图4所示。
图4 74LS47引脚排列图3主要电路设计的电路图及原理3.1“+”、“-”键控制的可逆计数器的设计此部分电路主要用两按钮开关作为电压调整键，与可逆计数器的加计数CPU 时钟输入端和减计数CPD 时钟输入端相连，可逆计数器采用两片四位十进制同步加/减计数集成块74LS192 级联而成。
74LS192 是双时钟，可预置数，异步复位，十进制（BCD 码）可逆计数器。
与之功能相同的还有其它芯片，比较容易找到。
3.1.1工作原理由于输出电压从0V 到9.9V 可以调节，所以74LS192 两计数器总计数范围从00000000 到10011001（即0～99）,而74LS192 本身为十进制可逆计数器，所以只需两块这样的芯片级联就可以达到目的。
PL是低电平有效的预置数允许端，PL=0 时，预置数输入端P0～P3 上的数据被置入计数器。
MR是高电平有效的复位端，MR=1 时，计数器被复位，所有输出端都为低电平。
CPU 是加计数时钟，CPD 是减计数时钟，当CPU=CPD=1 时，计数器处于保持状态，不计数。
当CPD=1，CPU 由0变为1时，计数器的计数值加1；当CPU=1，CPD 由0变1时，计数器的计数值减1。
TCU 是进位输出端，当加计数器达到最大计数值时，即达到9 时，TCU 在后半个时钟周期（CPU=0）内变成低电平，其他情况均为高电平。
TCU 是借位输出端，当减计数器计到零时，TCD在时钟的后半个周期（CPD=0）内变成低电平，其他情况下均为高电平。
为实现100 进制的计数可把第一块芯片的TCU，TCD 分别接后一级的CPU，CPD 就可以级联使用，这就达到了0~99 的计数。
[2]“+”、“-”键控制的可逆计数器电路图如图5所示。
图5“+”、“-”键控制的可逆计数器电路图3.1.2 元件的选择74LS192 是双时钟，可预置数，异步复位，十进制（BCD 码）可逆计数器，还可选用54HC192，54HCT192，74HC192，74HCT192 等。
3.2数字显示电路的设计3.2.1 工作原理数字显示驱动采用两块74LS48 芯片，74LS248 为四线七段译码驱动器，内部输出带上拉电阻它把从计数器传送来的二~十进制码，驱动数码管显示数码。
74LS48，七段译码器，输出高电平有效，适合于共阴极接法的七段数码管使用A3，A2，A1，A0，为8421BCD 码输入，a,b,c,d,e,f,g 为七段数码输出，LT 为试灯输入信号，用来检查，数码管的好坏，IBR 为灭零输出信号，用来动态灭零，IB/QBR 为灭灯输出信号，该端既可以作输入也可以作输出。
数字显示电路图如图6所示。
图6数字显示电路图3.2.2 元件的选择与74LS48 功能相同的还有74LS247、7CD4511 等。
3.3 D/A 转换电路（数模转换器）的设计数模转换电路，采用两块DAC0832 集成块，它是一个8 位数/模转换电路，这里只使用高4 位数字量输入端。
由于DAC0832 不包含运算放大器，所以需要外接一个运算放大器相配，才构成完整的D/A 转换器，低位DAC 输出模拟量经9：1 分流器分流后与高位DAC 输出模拟量相加后送入运放，具体实现，由900Ω和100Ω的电阻相并图7 D/A转换电路图联分流实现，运放将其转换成与数字端输入的数值成正比的模拟输出电压，运放采用具有调零的低噪声高速优质运放NE5534。
当ILE=1,CS=0,WR=0，输入数据d7～d0 存入8 位输入寄存器中，当WR2=0，XFER=0 时，输入寄存器中所存内容进入8 位DAC 寄存器并进行D/A 转换。