基于单片机的直流稳压电源的设计设计
基于单片机的智能稳压电源设计
基于单片机的智能稳压电源设计摘要本智能稳压电源利用16位单片机SPCE061A为控制核心，可预置输出电压值并显示在液晶显示模块（LCD）上，通过其内置的A/D输出对PWM进行调制，再控制大功率开关管导通,再经过滤波输出。
同时通过采样电路将实际输出值反馈到单片机中构成闭环系统，进行比较、调整，提高了电源的输出精度。
输出电压范围为0.01v～10v，而且可以步进调整输出的电压值。
关键词：智能；单片机；PWM调制；稳压电源Design of Smart Power Supply Based on SCMWu Renjie(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou University, Jishou,Hunan 416000)AbstractThe 16 Bit SCM SPCE061A was used as the control unit in this design, the output voltage value can be protested form the keyboard and displayed it on the LCD module .At the same time, its built-in A / D converter moderate the output as pulse width moderation(pwm), and switch on the output, after that output through a filter . At the same time the circuit would sample the actual output value and feedback the output to the SCM’s input system, after comparing and adjusting to improve the output accuracy. Output voltage range from 0.01 v to 10v, it can also stepping adjust the output voltage value.Key words:intelligent；SCM；PWM modulation；power supply目录第一章引言 (1)第二章方案论证与设计 (2)2.1 系统整体方案论证 (2)2.2数据采集和处理器选择 (2)2.3 电源供电电路 (2)2.4 显示电路模块 (2)第三章系统总体设计方案及设计框图 (3)第四章系统模块电路分析 (4)4.1 SPCE061A[1]单片机最小系统概述 (4)4.1.1 ADC 的控制 (5)4.1.2 DAC 的控制 (6)4.1.3 IO 端口结构 (7)4.1.4 单片机端口资源的分配 (8)4.2 电压控制电路 (8)4.2.1 ADC、DAC电压调整电路 (9)4.2.2 脉宽调节电路的工作原理 (10)4.2.3 脉宽调制电路参数的选择 (12)4.2.4 开关管输出的电路参数的选择 (13)4.2.5 平滑电容电阻的参数选取 (13)4.3 键盘设计 (14)4.4 液晶显示 (14)4.5 正负电源供电电路 (18)第五章软件流程图 (19)5.1 主程序 (19)5.2 键盘程序 (19)5.3 闭环调整子程序 (20)第六章系统测试和误差分析 (22)6.1 系统功能测试 (22)6.2 系统误差分析 (22)参考文献 (23)附录 (24)结束语 (30)基于单片机的智能稳压电源设计引言第一章引言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。
基于单片机的数控直流稳压电源
文章编号:167222965(2008)022*******基于单片机的数控直流稳压电源高 松(唐山工业职业技术学院,河北唐山 063020) 摘 要:提出了运用单片机来实现智能控制和利用L M317和电阻串联网络构成数控直流稳压电源的一种方案。
关键词:单片机;数控;直流电源中图分类号:TM33 文献标识码:ADC Pow er Supply of Numeric Control by Single Chip MicroprocessorGao Song(Tangshan Industrial Vocation 2Technical College ,Tangshan 063020)Abstract :This paper refers to an intelligent cont rol by single chip microprocessor ,and wit h L M317and resistance in series mesh to form t he DC power supply of numerical cont rol.K ey Words :single chip microp rocessor ;numerical co nt roller ;DC power supply 现代社会越来越注重仪器的数字化和智能化,传统的直流电源中电压的调节方式既麻烦又对电路的性能造成影响,因此在许多数控直流稳压电源的实现方案中都使用了模数或数模转换芯片,这无疑增加了设备的成本和复杂性。
本设计通过单片机来实现电压输出的智能控制,使整个电路的性能得到很大提高,而且操作方便。
系统结构见图1。
图1 数控电压源方框图本设计以单片机为核心,一边监测键盘一边显示当前输出电压值,并向模拟开关输出当前设定值。
当键盘中控制输出电压的增减键被按下时,单片机就会对设定值进行相应的增减操作,并将修改之后的设定值送给模拟开关,更新输出电压为当前设定值。
基于单片机的数字可调稳压电源
摘要毕业设计论文基于单片机的数字可调稳压电源的设计系别：专业（班级）：作者（学号）：指导教师：完成日期：蚌埠学院教务处制基于单片机的数字可调稳压电源的设计摘要：基于单片机的数字可调直流稳压电源由于原理简单、便于操作、稳定性好、精度高、成本低、易于实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。
其性能比传统的可调直流稳压电源好，非常适合一般教学和科研使用。
本文通过对一个基于单片机的数控直流稳压电源的设计，将单片机数字控制技术、有机地融入直流稳压电源的设计中，设计出一款数字化通用直流稳压电源，详细介绍了AT89C52单片机应用中的键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定时器中断原理，从而了解单片机相关指令在各方面的应用，同时还介绍了数模转换芯片DAC0832的工作原理。
系统由模拟电源、控制电路、数模转换电路、放大电路、显示电路等部分构成，输出0-12V电压范围，步进值为0.1V的直流电源。
电源的数字化控制是人们追求的目标之一，人们对它的要求也越来越高，数控直流稳压电源能给人们带来很大的方便，为我们工作、科研、生活提供更好、更方便的服务。
本题采用单片机和其他元件及外围电路，开发一个数字可调式稳压电源，能够设定输出电压值、电压输出显示等功能。
关键词：单片机、直流、稳压、数模转换Based on single-chip digital adjustableregulated power supply designAbstract: Microcontroller-based digital adjustable DC power supply as simple in principle, easy operation, good stability, high accuracy, low cost, easy to implement, andmany other advantages of being more widely appreciated. Performance than thetraditional adjustable DC power supply is good, very suitable for general teachingand research use.In this paper, a microcontroller-based digital controlled power supply design, the single chip digital control technology, organic integration into the DC powersupply design, digital design of a universal DC power supply, details of theAT89C52 microcontroller applications The keyboard scanning principle, thedigital dynamic display principle, the timer interrupt principle, to understandinstruction in all aspects of SCM-related applications, but also introduces theDAC0832 digital-analog converter chip works. System consists of analog powersupply, control circuits, digital to analog conversion circuit, amplifier circuit,display circuit and other parts, output 0-12V voltage range, step value of 0.1V DCpower supply.Digital control of power is one of the goals people pursue, people demand more and more of it, NC DC power supply can give them great convenience forour work, scientific research and to provide better and more convenient service.The problem with single chip and other components and peripheral circuits, thedevelopment of a number of adjustable power supply, can set the output voltage,the voltage output display.Keyword s: microcontroller; DC; regulators; digital to analog conversion目录第一章绪论 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2国内外发展状况 (2)1.3论文构成及研究内容 (3)第二章数字式可调稳压电源原理介绍 (4)2.1方案选择及总体原理介绍 (4)2.2单片机AT89C52原理及其介绍 (5)2.3矩阵键盘扫描原理介绍 (6)2.4 LCD-1602显示原理介绍 (7)2.5数模转换电路原理介绍 (9)第三章数字式稳压电源硬件电路设计 (12)3.1稳压电源数字部分设计 (12)3.1.1单片机主体电路设计 (12)3.1.2键盘部分电路设计 (13)3.1.3 DAC0832数模转换部分电路设计 (13)电路图如下 (14)3.2电压输出单元电路 (15)第四章数字式可调稳压电源软件程序设计语言 (16)4.1 系统软件流程图 (16)4.2 系统程序介绍 (17)4.2.1 初始化硬件程序 (17)4.3 主程序程序语言 (18)结论 (25)谢词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26参考文献 (26)附录一数字部分电路总图 (27)第一章绪论1.1研究目的及意义在当代科技与经济高速发展的过程中,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.电力电子技术是电能的最佳应用技术之一.当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
基于单片机的数控直流稳压电源设计
第26卷 第1期《新疆师范大学学报》(自然科学版)Vol.26,No.1 2007年3月Journal of Xinjiang Normal University Mar.2007(Natural Sciences Edition)基于单片机的数控直流稳压电源设计刘楚湘1, 杜 勇1, 尤双枫2(1.新疆师范大学数理信息学院,新疆乌鲁木齐830054;2.新疆军区自动化工作站,新疆乌鲁木齐830042)3摘要:将单片机数字控制技术,有机地融入直流稳压电源的设计中,设计出一款数字化通用直流稳压电源。
该电源具有数码显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。
通过软件编程,易于实现功能的扩展。
关键词:直流稳压电源;单片机;数字闭环控制中图分类号: TN71019 文献标识码: A 文章编号: 1008296592(2007)20120050203直流稳压电源是电子技术领域不可缺少的设备。
常见的直流稳压电源,大都采用串联反馈式稳压原理,通过调整输出端取样电阻支路中的电位器来调整输出电压。
由于电位器阻值变化的非线性和调整范围窄,使普通直流稳压电源难以实现输出电压的精确调整。
目前,直流稳压电源已朝着多功能和数字化的方向发展,本文以单片机为核心,结合数字反馈控制技术,设计出一种输出电压在0～12V之间并以0.5V为步进值进行电压精确调整的数控直流稳压电源电路。
该电路具有电压调整简便,读数直观,电压输出稳定,便于智能化管理的特点,有效地克服了传统电源的不足。
1 系统功能系统电压调节范围为0～12V,最大输出电流2A,具有过载和短路保护功能。
数字显示有4位,其中1位功能显示,另3位显示输出电压以及电路参数设定值。
键盘设有4个键,功能选择键,步进增减键以及确认键。
功能选择键用于启动参数设定状态,步进增减键用于设定参数数值,确认键用于输入设定值电源开机设定值为前次使用值。
此时按键,则电压显示值出现闪烁现象,表示进入参数设定状态。
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dsPIC30F3011单片机的双路直流稳压电源设计
波 ， 样对 缓慢 变化 信号 和快速 变 换信 号都 能起 到 这
很 好 的滤波 效果 ．
３ ２ 控制模 式设 计 ．
本 系统采用时间最优调节 和 ＰＤ调节 ， Ｉ 时间最优
调节 的 目的是加快调节的效果 ， 使输 出电压尽 快达到 设 定值 ； Ｉ ＰＤ调节 的 目的是提 高输 出电压 的精度 和稳
图 １ 系 统 整 体 设 计 图
收稿 日期 ： ０ ２— ５—１ ２１ ０ ０
作者 简介 ： 赵小霞 （９ ４一） 女 ， １７ ， 河南济源人 ， 硕士 ， 师．研究方 向 ：电气 自动 化 讲
・
３ ２・
洛 阳师范学 院学报 ２ １ ０ ２年第 １ １期
２ 控 制 系统 硬 件 设 计
内设的 Ａ Ｄ转换器， ／ 温度传感器采用 Ａ ２１ ． Ｉ ２ ５ 输入按 Ｙ ０ 键 ６ ： 路输出调整与显示 、 路输出调整与显示 、 个 １ ２ 电 压上升、 电压下降、 电流上升、 电流下降． 显示屏采用
ｌ Ｄ显示 ， Ｅ 显示 内容为当前输 出电压值 、 电流值 以及故
障时的故障代码， 控制系统整体设计如图 １ 所示 ．
赵 小 霞
（ 源 职 业 技 术 学 院 电 气 工 程 系 ，河 南 济 源 ４ ９ ０ ） 济 ５０ ０
摘
要 ： 统使 用的双路直流稳压 电源大 多是线性 电源，缺乏 自我保护 的功能、故障 率较 高，且维修 工作量很 传
大．本 文介 绍 了一种基于单 片机 的双路 直流稳 压 电源的设计 方法 ， 该设计主电路采 用二极管 完成 Ａ ／ Ｃ变换 ． ＣＤ
定度 ．时间最优调节的思路是 只要采样值低于给定值 ，
控制信号 的增量为最大值 ， 到误 差信号等 于或小于 直
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
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STM32可调压DC—DC电源设计
基于STM32可调压DC—DC电源设计作者：李志鹏李琳琳周丹丹来源：《电子技术与软件工程》2017年第07期摘要相对于传统的线性稳压电源，开关电源具有效率高、输出功率大、体积小、重量轻、成本低等优点。
随着电子元器件工艺的进步和新型元件的出现，开关电源的优势在不断的放大。
DC-DC（直流转直流）是开关电源中一个重要的研究方向，本文以Sepic变换电路为基础，以目前ARM新型高速单片机STM32为控制核心，设计了一种智能DC-DC可调压电源设计。
可以广泛用于智能手机，平板，智能机器人等集成度较高的电子设备。
【关键词】STM32 DC-DC电源 Sepic变换电路1 Sepic变换电路原理Sepic变换电路是6中基本的DC-DC开关电源拓扑结构之一，其特点为：既可以升压，也可以降压，输入电压与输出电压同极性。
如图1，左端为输入电压Vin，右端为输出平均电压Vout。
在一个周期内，当开关V闭合，电源为电感L1充电，同时耦合电容C1经开关V为电感L2充电，续流二极管D1截止，此时，输出端滤波电容C2维持负载两端的电压；当开关V断开，电感L2经续流二极管为负载供电，同时，电感L1释放能量为耦合电容C1充电，在同一个时刻电容C1、续流二极管D1为负载供电，在断开情况下流过续流二极管D1的电流iD为电感L1、电感L2流过电流之和。
输出平均电压Vout可由下列关系式得到：式中，ton为开关每次接通的时间，toff为开关每次关断的时间。
由上式可以看出，只要控制好一个周期内开通与关断的时间，就可以设置该电源为升压型或降压型。
开关电源的核心是对开关的开通和关断时间的控制，一般选用全控型器件作为开关器件如绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。
续流二极管采用肖特基二极管可以降低导通压降，提高转换效率。
在开关周期T恒定，通过改变脉冲宽度ton来改变占空比，这种方式称为脉冲宽度调制（PWM），用来实现对电压幅值频率的控制。
2 基于STM32的PID控制原理本文选用STM32f103为例进行讲解。
基于单片机的直流稳压电源系统设计
直 流 稳压 电源 在各 行各业 被广 泛 作为 强弱 电 电气 设备 控制和
断 、历史 运行 数据 等信 息通 过 可视化 触摸 系统 进行 智 能动 态 的显
启动 的重 要驱 动载 体 ，是 各控 制 系统 发挥 出优 良电气性 能 的重 要 示 『 。从 图 １ ３ ］ 可知 ， 片机 系统 主要 驱动 ２个驱 动 电路 ， 单 从功 能划 保 障条件 『 。传 统 的直 流稳 压 电源 普遍 存 在调 节精 度 不高 、 号 分来 看 ， 动 电路 Ａ 主要 控制 预 稳压 电路 完成 对 直 流 电压 的粗 调 １ ］ 信 驱 响应 缓慢 等弊 端 ， 较 小 电压波 动范 围 内很 难 实现 动态 调节 ， 在 已经 节 ，即 当比较 放大 回路 所采 集 的实 时直流 输 出信 号与 预设 基准 电 不 能满 足 现代 智能 数字 化控 制 系统发 展 的要求 。为 了建 立 响应 速 压值 相 差较 大 时，单片 机 系统就 会 自动 发 出粗 条件 命 令经 驱动 电 率快 、 调节 范 围较 广的 直流 稳压 电源 系统 ， 将单 片机 集成 化 数字 控 路 Ａ 实现直 流 电压 的大 范 围调 节 ， 并经 滤波 电路 Ａ进 入线 性调 节
性能水 平 。
１３ 电 压 取 样 与 采 集 回 路 ．
１ 硬 件 电 路 设 计
１１ 系统 总 体 设 计 方 案 ．
单 片 机 系 统所 采集 到 的 系统 输 出直 流 电压信 号 为模 拟信 号 ，
为 了变成 单 片机 系统 能够进 行 综合 分析 处理 的数 据信 号 ，本次 设
Ｉ塑 ｓｊｒ ！ｈＹｊ ｅａ ｉ ｉ・ ｕ
基于单片机 的直流稳 压 电源 系统设计
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。
课程设计直流稳压电源
物理与电气工程学院课程设计报告直流稳压电源的设计作者专业年级指导教师成绩日期直流稳压电源的设计摘要：本直流稳压电源是依照模拟电子技术的知识设计而成，用来测量直流电压，测量范围为+12V，-12V,+15V,-15V。
直流稳压是一种当电网电压波动或温度负载改变时，能保证输出电压大体不变的电源。
其电源电路包括电源变压器，直流电路，滤波电路，稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有：变压器、整流二极管、电解电容、瓷片电容、端子。
关键词：直流电源整流滤波稳压1 引言：说到稳压问题，历史悠长。
目前，线性继承稳压器已进展到几百个品种。
按结构分为串联式和并联式集成稳压器。
依照输出电压类型可分为固定式和可调式集成稳压器。
依照脚管的引线数量可分为三端式和多端式集成稳压器。
按制造工艺可分为：半导体式，薄膜混合式和厚膜混合式集成稳压器。
按输入输出之间的压差由可分为一样的压差和低压差两大类，等等。
目前，通过电子课程设计能专门好的提高大学生的动手实习能力，也能专门好的提高大学生的创新、设计和实践能力，因此才设计了那个直流稳压电源，又称集成直流稳压电源。
2 设计方案论证方案一：采纳LM317、LM337共地可调式三端稳压器电源LM317可调式三端稳压器电源能够持续输出可调的直流电压，只是它只能许诺可调的正电压，稳压器内部含有过流，过酷爱惜电路；由一个电阻（R）和一个可变电位器(RP)组成电压输出调剂电路，输出电压为：V o=1.25(1+RP/R)。
LM337输出为负的可调电压，采纳两个独立的变压器别离和LM317及LM337组装，操作比较简单。
电路图2-1所示图2-1 LM317与LM337组装电路方案二: 采纳LM7815,LM7812、LM7912和LM7915组成稳压电路LM7815固定式三端稳压器可输出+15V电压如图2-2,固定式三端可调稳压器LM7812和LM7912组装电路可对称输出±12v,其电路图如图2-3所示.其电路图如图2-4所示.图2-2 LM7815图2-3 LM7812和LM7912组装方案的最终选择方案一的电路由三端可调式稳压器LM317和LM337组装而成,可输出范围为±1.25 -±12持续可调,通过对Rw的调整可输出+5V, ±12,(3-9)V持续可调.其电路组装比较简单,但输出所需电压时需要调整可变电阻,不能直接输出,因此利历时不方便.方案二由三端可调式稳压器和三端固定式稳压器一起组成,所用器件例如案一多,但电路组装简单,可不能增添麻烦,在方案二中可直接取得+5v和±12的输出电压.利用式比较方便,综上所述,方案二例如案一合理,因此选择方案二2．1 本设计采纳桥式整流单相桥式整流电路与半波整流电路相较，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求式一样的，而且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优势，因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。
基于单片机控制的直流稳压电源及漏电保护
基于单片机控制的直流稳压电源及漏电保护利用LM358和pmos管IRF9540设计一种超低压差稳压电源电路。
电路器件选用常规器件，成本低。
结构简单。
本电路主要有线性电源变换电路、显示电路、控制电路和漏电保护控制电路四部分。
其中主线性变换电源电路基于VLDO原理设计，调整管采用pmos管IRF9540。
压降可以达到0.2V。
功率显示电路采用液晶，由单片机控制。
漏电保护控制电路采用单片机控制，对高低电位分别采用MAX4173和运放组成电流采样电路，由单片机控制继电器控制电源开关。
本系统还需要编写程序来实现系统，并且有软件流程图。
目录1系统方案 (2)1.1 线性直流稳压电源系统的论证与选择 (2)1.2 电流检测系统的论证与选择........................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3 漏电保护系统的论证与选择........................................................................................... 错误!未定义书签。
2单元电路设计................................................................................ 错误!未定义书签。
2.1 线性直流稳压电源......................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2电流检测系统.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
用单片机制作的直流稳压可调电源
用单片机制作的直流稳压可调电源摘要：把粗调波段开关以及细调电位器作为调节方式的是传统直流稳定电源输出，而且电压数值的大小是通过电压表来显示的。
但是传统的直流稳定电源输出的也是存在一定的缺点的，比如：体积比较大、复杂的电路构造、没有直观的读数、不容易进行调节、稳压精度比较低、电位器容易被磨损等，但是单片机制作的直流稳压可调电源可以很大程度上的解决以上这些问题。
关键词：单片机；直流稳压；可调电源就传统的直流稳压电源来说，其电源所对应的输出电压主要是在相应的粗调波断开关和细调电位器的情况下实现调节功能的，并通过电压表的知识电压值大小进行实现。
就这种直流稳压电源来说，其实际使用过程中存在一定的不足和缺点，主要表现为不易调准，电位器易磨损，读数不直观，稳压精度较低等情况，而且电路构成较为复杂，体积较大。
而基于单片机控制的直流稳压电源的应用则可以将上述问题进行有效改善。
1.电源的特点和功能此电源有两个调压元件，第一级调压元件是选取可控硅，第二级调压元件是选取LM317、LM337稳压电源芯片，电阻网络的电阻的改变方式是控制继电器，此控制方法采取AT89S51单片机，进而对调节元件的外围参数进行改变，从而得到可调节电压（步长为2~18V、0.1V），最大1A的驱动能力，同时显示输出电流大小和电源电压的数值。
电源主要有一下几个特点：（1）电路具有双重保护功能。
在软件中设置过载保护，同时在电阻的前端增加1A保险，以避免由于负载造成短路，破坏三端稳压芯片[1]。
（2）电压输出采取两组相互隔离方法。
其中一组输出是固定的，固定电压为+5V；另一组是可调节的电压，电压为正负步长0.1V，输出的范围保持在±2~±18V，负载最大设置为1A，同时规定实际的输出电压的误差在0.05V以内。
（3）为了避免掉电之后重新上电的电压数值过高，对用户设备造成损坏的现象发生，此电源具有记忆装置，保存了掉电之前用户所设置的电压数值，断电之后重新上电是用户不需要对电压数值进行设置，给用户更好的使用效果。
基于单片机的智能稳压电源设计
调整 、 输 出电压信号可数字显示等功能 ， 弥补了传统稳压电源的不足。 关键词 ：电源 ； 单片机 ； 反馈控制技术 ； 程控稳压电源 中图分类号 ：Ｔ Ｎ８ ６ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ７—４ ２ ６ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ８ ３一 ｏ ４
基 于 单 片 机 的智 能 稳 压 电源设 计
沈 亦咨 ， 俞 倩 兰
（ １ ． 西南石油大学 ，四川 成都 ６ １ ０ ５ ０ ０； ２常熟理工学院 ，江苏 常熟 ２ １ ５ ５ ０ ０ ）
摘
要 ：本文设计 了～种程控直流稳压电源系统 ， 该系统以 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机为核心实现了电压可预置 、 可步进增 减
本文 设计 了一 种 基于单 片机并 结合 数字 反馈 控制 技术 的智 能稳 压 电源 ， 能 有 效 地 控 制 电 源输 出 电 压值 ， 加入 Ｐ Ｉ Ｄ使 其具 有较 高 的精 度和稳 定性 ， 同 时硬 件设 计简 单 实用 ， 并 自带备 用 电源模 块 ， 功 能
更加完善 ， 有效地克服了传统电源的不足。
随着 科学 技 术 的发 展 ， 我 国 电源 产 业 界 涌现 了一 大批 具有 代 表 性 的研 究 成果 和产 品 ， 但 在 电 源产 品 的质量 、 可靠 性 、 开 发投入 等 方面 和发 达 国 家相 比仍存 在 很 大 差距 ， 尤 其 是 在 实现 直 流 稳 压
电源 的智 能 化 、 网 络 化 方 面 的研 究 不 是 很 多 ¨ 。
１ 系统 的总体 设计
图 １ 系统的结构组成框图
・ 收 稿 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ６—１ ２ 作者简介 ：沈亦咨 ， 男， 江苏常熟人 ， 西南石油大学石油工程学院 ｌ ０级；
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。
基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计
基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计随着电子设备的不断普及，稳定可靠的电源设计变得尤为重要。
本文将介绍一种基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计，以满足电子设备对稳定电源供应的需求。
1. 概述同步整流Buck稳压开关电源是一种能够有效降低开关功率损耗的电源设计方案。
通过使用单片机控制同步整流MOS管的开关时间，可以实现高效率、低功耗的稳压功能。
本文将详细讨论该电源设计的工作原理和关键部件选择。
2. 设计原理同步整流Buck电源的工作原理基于Buck拓扑结构，通过单片机控制同步整流MOS管的开关时间来实现稳压功能。
具体的设计步骤如下：（1）选择适当的功率电感、电容和二极管，以满足输出电压和电流的需求。
（2）基于单片机的PWM控制器生成开关信号，控制主开关管和同步整流MOS管的开关时间。
（3）PWM控制器还监测输出电压的变化，并根据反馈信息调整开关时间，以保持稳定的输出电压。
3. 关键部件选择在同步整流Buck稳压开关电源设计中，几个关键的部件选择将决定电源性能的好坏。
以下是一些关键部件选择的建议：（1）功率电感：选择具有适当的电感值和电流能力的电感，确保能够提供稳定的电流输出。
（2）电容：选择低ESR值的电容，以减少输出纹波电流和电压。
（3）同步整流MOS管：选择低导通压降的MOS管，以减小开关功率损耗。
（4）PWM控制器：选择具有高精度和快速响应特性的PWM控制器，以实现精确的稳压功能。
4. 效果与改进基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计具有以下优点和改进空间：（1）高效率：同步整流技术能够有效减小开关功率损耗，提高电源的整体效率。
（2）稳定性：通过单片机的PWM控制器，可以实现精确的输出稳压，并对输入电压和负载变化进行动态调整。
（3）改进空间：可以进一步优化电源设计，如改进PWM控制算法、使用高效率的元件等，以提高电源性能和稳定性。
综上所述，基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计是一种高效、稳定的电源解决方案。
基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计
基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计数控直流稳压电源是一种能够为电子设备提供稳定直流电压的电源，可以用于实验室、生产线以及科研等领域。
本文将基于单片机对数控直流稳压电源进行设计。
1.设计目标设计一个数控直流稳压电源，具有以下特点：-输入电压范围广，能够适应各种电源电压。
-输出电压范围广，能够满足不同设备的需求。
-输出电压稳定性好，能够保持输出电压在设定值附近波动范围内。
-控制方式灵活，能够通过数控手段来调整输出电压。
2.硬件设计-电源输入部分：使用变压器降低输入电压，并通过整流电路将交流电转换为直流电。
-过滤电路：用电容器对直流电进行滤波，减小纹波。
-脉宽调制（PWM）控制器：使用单片机的PWM输出，控制开关管的导通时间，从而调整输出电压。
-反馈电路：采集输出电压并与设定值进行比较，通过PWM控制器调整开关管的导通时间，使输出电压稳定在设定值上。
3.软件设计-单片机程序设计：编写单片机程序，实现输入输出控制，包括读取输入电压、设定输出电压以及调整PWM输出。
-降压控制算法：根据输入输出电压以及电流等参数，通过控制PWM 输出的占空比，实现对输出电压的调整和稳定。
4.输出保护-过压保护：当输出电压超出设定范围时，通过单片机程序停止PWM 输出，避免对设备的损坏。
-过流保护：当输出电流超过额定值时，通过监测电流大小，控制PWM输出，避免过大电流对设备的损坏。
5.调试与测试-利用示波器等测试工具，对电源的输入输出进行测试，验证稳定性和精度。
-对于过压、过流等保护功能，进行测试验证其可靠性和及时性。
总结本设计基于单片机实现了数控直流稳压电源，能够根据输入和输出的要求，实现电压的调整和稳定。
同时，通过保护电路、控制算法等设计，确保了电源的可靠性和安全性。
在实际应用中，可以根据具体需求进行扩展和优化，以满足更多应用场景的需求。
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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。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准，才能够进入市场。
数控电源是从80年代才真正的发展起来，期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件[1]。
到90年代，随着新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，己经出现了数控精度达到0.05V的数控电源，功率密度达到每立方英寸50W的数控电源[2]。
从组成上，数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。
目前在电力电子器件方面，传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节，并由电压表指示电压值的大小。
因此，电压的调整精度不高，读数欠直观，电位器也易磨损，而且经常跳变，使用麻烦。
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。
数控技术方面的发展是以51系列单片机为主控单元电路的发展和软开关技术等电子技术的完善为主要标志。
数字化则应属于控制方面的重要发展方向，随着信息技术的突飞猛进，将对数控电源技术的发展起到巨大推进作用。
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；更广泛的应用等方向发展[3]。
1.2 数控电源的发展20世纪80年代，出现了一种开关式稳压电源，这种电源是采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关的占空比调整输出电压。
开关型稳压电路中的调整管工作在开关状态，因而功耗小，电路效率高。
开关电源的种类很多，按调整管与负载的连接方式可分为串联和并联型，串连开关稳压电路是降压型电路，并联开关型稳压电路是升压型电路。
按稳压的控制方式可分为脉冲宽度调制型（PWM）、脉冲频率调制型（PFM）和混合调制型。
这其中尤以PWM最为盛行，这种电源在稳压方面功能非常优越，但在电压输出精度方面仍存在缺陷，旋钮式电源远不能满足工业需求，数控技术的发展给电源的发展注入新的活力，数控逐渐成为一种趋势[4]。
随着人们生活水平的不断提高，数字化控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型例子，但人们对它的要求也越来越高，要为现代人工作、科研、生活提供更好的，更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展。
近年来出现了不少的数控电源产品，例如数控三步仿金电镀电源，具有自动稳压功能和软启动功能，时间在0~30秒内可调；具有稳压限流功能，稳压状态下输出电流超过正常电流10%，电源会自动进入限流状态；具有高可靠的过流，短路保护功能，输出电流超过额定值的50%时，电源自动封锁输出，同时发出声和光报警[5]。
随着数控技术以及可编程器件的发展，出现了一种可编程直流数控电源，其中最典型的就是3645A型数控电源，它是一种输出电压范围在0~36V，负载工作电流可以达到3A的直流稳压电源，电压及电流均可任意调节。
其主要功能有：电压设定、电流上限设定、电源输出电压上限设定、通讯设定、键盘锁定功能、功率上限设定、保存选项设定等功能，电压、电流、功率均以LCD显示，画面清晰、直观，操作方便。
数控程度已很高，但成本太贵，不利于大批生产[6]。
第2章方案设计方案设计原理框图如图2-1所示。
图2-1 方案设计原理框图本方案是采用AT89S51芯片作为主控单元。
AT89S51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash程序存储器和128 bytes的随机存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的AT89S51为本设计提供了高性价比的解决方案。
设置四个按键来实现电压的+0.1V、－0.1V、+1V、－1V。
该系统使用3个数码管，采用动态扫描驱动方式，通过软件编程的方法，可以显示三位数，一个小数位，比如可以显示10.5V。
从整个原理框图来看，该方案思路非常清晰，就是通过单片机控制DA的输出电压，通过运算放大器放大输出，而电压大小在三位数码管上显示。
采用软件方法来解决电压的步进控制和电压的显示，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现。