简易数控直流电源设计
(整理)简易数控直流稳压电源设计
1 引言随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与通信设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。
整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制，从而使直流电源智能化，具有遥测、遥信、遥控的三遥功能，基本实现了直流电源的无人值守设计的直流稳压电源主要由单片机系统、键盘、数码管显示器、指示灯及报警电路、检测电路、D/A 转换电路、直流稳压电路等几部分，直流稳压电源是最常用的仪器设备。
2 简易数控直流稳压电源设计2.1 设计任务和要求设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
基本要求如下：1．输出直流电压调节范围3~15V，纹波小于10mV2．输出电流为止500m A.3．稳压系数小于0.2。
4．直流电源内阻小于0.5Ω。
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的减。
2.2 设计方案根据设计任务要求，数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分：数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。
数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A变换器转换成相应的电压，此电压经过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1V的步进值增或减。
图1简易数控直流稳压电源框图2.3 电路设计2.3.1 整流、滤波电路设计首先确定整流电路结构为桥式电路；滤波选用电容滤波。
电路如图2所示。
图2 整流滤波电路电路的输出电压U I 应满足下式：U ≥U omax +（U I -U O ）min+△U I式中，U omax 为稳压电源输出最大值；（U I -U O ）min 为集成稳压器输入输出最小电压差；U RIP 为滤波器输出电压的纹波电压值（一般取U O 、（U I -U O ）min 之和的确良10%）；△U I 为电网波动引起的输入电压的变化（一般取U O 、（U I -U O ）min 、U RIP 之和的10%）。
数控直流稳压电源的设计和制作
数控直流稳压电源的设计和制作数控直流稳压电源，是一种集数字化控制、直流电源稳定输出功能于一体的电子制品，它广泛应用于各类实验、测试、仪器、通讯系统及各种机电设备中。
今天我们就来谈谈数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程。
一、设计1.稳压芯片选型在设计数控直流稳压电源中，首先要选用一款适合的稳压芯片。
常见的稳压芯片有LM317、LM350、LM338等，选择其中的一种根据自己的需求进行选择。
例如，LM317适合安装功率较低的电路，LM350适合于安装功率较大的电路，而LM338的输出电流可达5A以上，是一种非常适合于实验室及大功率稳压电源设计的芯片。
2.规划电源输出模块在设计中需要考虑输出模块的功能设置与实际需要相符，因此需要详细了解电源输出模块的所有类型，包括DC稳压输出、DC包络线输出、交流输出、多路并联输出等的优劣之处，然后选用适合自己需要的类型进行设计。
3.阻容电路的设计在电源输出中需要设计阻容电路，其目的是为了保护电源不受怠工放置，以及电源的过载保护等，详见下面内容。
二、制作1.准备器材在制作数控直流稳压电源之前，需要准备相应的器材和材料，例如PCB板、元器件、焊接工具等。
2.电源输出模块的焊接在制作中需要用到数控直流稳压电源输出模块，首先在PCB板上进行焊接，接下来安装电容、二极管等元器件，进行一定量的基础防护。
3.安装稳压芯片安装稳压芯片需要考虑其散热问题，此时应该做好散热片附加硅脂，以保证芯片处于稳定状态。
4.接线在焊接和装配完成后，接线工作是必要的。
在接线时，必须要认真看清接线图，把电路板上的元器件和接线线路进行一一对应，以便拼接时不会出现误差。
5.开机测试制作数控直流稳压电源时，一定要经过开机测试。
在开机时，应该观察电源的工作状态是否正常，电压是否稳定，是否存在短路等问题。
这样可以在实际应用时更加安全和稳定。
以上就是数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程，每一步都要做好方案设计和操作步骤的准备工作，以确保电源的稳定运行。
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。
简易数控直流电源设计共16页文档
二、数控直流电源的设计
设计内容：
数控直流电源的原理框图 直流稳压电源的设计 可逆计数器的工作原理及实现 LM317调节电压的产生 输出电压值的数码管显示
1、数控直流电源原理框图
“+”“—” 键
可逆 计数器
数显电路
D/A 转换输出 调整稳压电源来自2. 直流稳压电源的设计
固定输出的直流稳压电源的构成。
简易数控直流电源设计
聪明出于勤奋，天才在于积累
简易数控直流电源的设计
主讲：
一、设计任务
1. 设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源； 2. 输出电压：范围0～+9.9V，步进0.1V，纹波电压不
大于10mV； 3. 输出电流：500mA； 4. 输出电压值由数码管显示； 5. 由“+”、“-”两键分别控制输出电压增减； 6. 工作电源为220V。
可逆计数器的实现
输出电压：范围0～+9.9V，步进0.1V。所以可逆计数 器的计数范围从0~99。
因为74LS192是0~9十进制计数器，所以需要两片 74LS192构成0~99十进制计数器。
4、LM317调节电压的产生
0~99个位 计数器
0~99十位 计数器
个位D/A转 换，权值为 0.1v，产生 0~0.9v电压
十位D/A转 换，权值为 1v，产生 0~9v电压
0~9.9v
加法器
减法器
LM317 -1.25v~8.65v
1.25v
LM317公共端的调节电压可以通过数/模(D/A)转换，将 数字量转换为模拟调节电压。
DAC0832是8位的D/A转换芯片。能够与多数通用的微处 理器相接口，工作电源5~15V。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
简易数控电源课程设计
简易数控电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数控电源的基本概念，掌握其工作原理和电路组成；2. 学生能掌握简易数控电源的安装、调试及故障排除方法；3. 学生了解数控电源在工业生产中的应用，理解其重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立完成简易数控电源的组装与调试；2. 学生能分析并解决简易数控电源使用过程中出现的问题；3. 学生能通过实际操作，提高动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，培养积极的学习态度；2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到技术在实际生产中的价值；3. 学生通过团队协作，培养沟通能力，增强集体荣誉感。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，以培养学生的动手能力和问题解决能力为主要目标。
学生特点：学生已具备一定的电子基础知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，教师为主导，充分调动学生的积极性和主动性，培养其创新思维和实际操作能力。
通过课程目标的实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 数控电源基础知识：包括数控电源的定义、分类及工作原理，重点讲解开关电源、线性电源的原理及优缺点对比。
教材章节：第一章 数控电源概述2. 简易数控电源电路组成：分析并讲解电源变压器、整流滤波电路、稳压电路、驱动电路等组成部分。
教材章节：第二章 简易数控电源电路组成3. 简易数控电源安装与调试：详细讲解电源的安装步骤、调试方法及注意事项，培养学生动手能力。
教材章节：第三章 简易数控电源安装与调试4. 故障排除与维护：分析常见故障现象，教授故障排除方法，强调日常维护保养的重要性。
教材章节：第四章 故障排除与维护5. 数控电源应用案例分析：通过实际案例，使学生了解数控电源在工业生产中的应用及作用。
教材章节：第五章 数控电源应用案例6. 实践操作：组织学生进行简易数控电源的组装、调试及故障排除实践，巩固所学知识。
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。
简易数控直流稳压电源设计
简易数控直流稳压电源设计设计一台简易数控直流稳压电源可以分为以下几个步骤：1.确定电源的输出要求：确定电源的输出电压范围和电流范围。
根据实际需求，选择合适的电压和电流范围。
2.设计电源的整流电路：确定电源的输入电流和输入电压范围。
常用的整流电路包括桥式整流电路和中心点整流电路。
桥式整流电路更常见，效率较高。
3.设计电源的滤波电路：在电源的整流电路后加入滤波电容进行滤波，去除输出直流电压上的波动。
选取合适的滤波电容，使输出直流电压稳定。
4.设计电源的稳压调节电路：选择合适的稳压器件，根据需求设计稳压调节电路。
常见的稳压器件有三端稳压器和开关稳压器。
三端稳压器稳定性好，但效率较低；开关稳压器效率高，但稳定性较差。
5.设计电源的控制电路：根据需要设计数控电源的控制电路。
可以采用微处理器或者专用控制器来实现电源的数控功能，例如实现电源的开关机、电压和电流的调节、过压和过流保护等功能。
6.优化设计：根据实际需求对电源进行优化设计。
例如，可以增加短路保护、温度保护等功能。
7.制作测试：根据设计完成电源的制作和组装，进行测试。
测试包括输入输出电压电流的测试，以及控制电路的测试。
8.优化调整：根据测试结果对电源进行优化调整。
可以通过修改电路参数、更换稳压器件等方法进行优化调整。
9.最终调整：完成测试和优化调整后，进行最终调整，确保电源的稳定性和可靠性。
10.产品发布：在完成最终调整后，将电源进行产品化，进行包装和外观设计等工作，最终将产品发布市场。
需要注意的是，在设计数控直流稳压电源时，需要考虑以下几个方面：-输出电压范围和电流范围要与实际需求相匹配。
-整流电路和滤波电路的设计要使输出直流电压稳定，并且波纹尽可能小。
-稳压调节电路的选择要根据需求和性能进行考虑。
-控制电路的设计要实现所需的数控功能。
-电源的安全性和可靠性是设计时需要考虑的重要因素。
-电源的尺寸和散热量要注意合理安排，确保电源可以正常工作并且不过热。
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。
实验室简易数控直流稳压电源的设计
：
上 “， 一，
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图 ３ ＭＣ Ｕ控 制 方 框 图
按 键电路 ， 其特点是 每个 按键单独 占用一 根 ＩＯ 口 ／
线， 每个按键 的工作不会影响其它 ＩＯ口线 的状 态。 ／
３ １３ 输 出电压 扩展模块 ．． ＩＬ ０ ８函数发 生器 可利用最 少 的器件 很容 易 Ｃ ８３
整个设计以降低产品成本、 小产品体积和提 高系统的可靠性作 为出发点 ， 减 系统更加 简便 、 结构更加简单， 电路 提 高了系统稳 定性和输 出电压值的精确 性。在保 证 电源精度 的前提 下，实现 了根 据 实际要 求控制 幅度增减 的能 力 ，同时又做到简便 易行 。经在我院电子 实验 室使 用证 明该 系统 已达到设计要 求， 能有 效应用 于需要 高稳 定度
在 输 出 ０～ ０Ｖ 的范 围 内按 照 ０ １Ｖ 的 步 进 量 连 续 １ ．
・
１ ４・ ０
化 工
自 动 化 及 仪 表
第 ３ 卷 ８
可调 ， 而且具有一定 的带负载能力 。根据总体要求 ， 为实现设计 目标 ， 该系统电路 可设计成如图 ６所示 。 从图上可 以看 出， 电路 主要 显示 电路 、 ／ Ｄ Ａ转换 电
的 小功 率恒 流 源 的领域 ， 电子 类 实验 室最 理 想 的 通 用直 流 电源 。 是
关键词 ： 单片机 ； 直流电源； ／ Ｄ Ａ转挟 ； 步进
中图分类号 ： Ｍ １ 文献标识码 ： 文章编号 ：１０ —９ ２ ２ １ ） １ １２０ Ｔ ９９ Ｂ ０ ３ ３ （０ Ｉ０ － ０ －３ ３ ０
输 出 电压 相 应 增 减 ０ １Ｖ； 检 测 到 按 键 时 间 超 过 ． 若 ０ ５Ｓ则认 为连 续 增 减 ， ． ， 即处 于 “ 描 ” 式 。 扫 方
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。
电子电路综合设计实验报告（数控直流稳压电源设计）
电⼦电路综合设计实验报告（数控直流稳压电源设计）北京邮电⼤学电⼦电路综合设计实验实验报告实验名称：简易数控直流稳压电源的设计学院：电⼦⼯程学院班级：XXX班学号：XXXXXXXX姓名：XXX班内序号：XX2012年3⽉25⽇课题名称：简易数控直流稳压电源的设计摘要：本设计实验要求我们设计出简易数控直流稳压电源，通过⼿动调节实现输出不同电压的功能，通过电压与电流的放⼤实现较强的带负载能⼒,通过滤波电容消除纹波对直流的影响,并运⽤protel 软件进⾏仿真。
该设计实验旨在培养我们的实验兴趣与学习兴趣，提⾼实验技能与探究技能，引导我将所学所想运⽤到实际中去。
关键字：稳压电源，设计，仿真⼀、设计任务要求1.基本要求（1）设计实现⼀个简易数控直流稳压电源,设计指标及给定条件为：1) 输出电压调节范围：5V ~ 9V，步进0.5V 递增,纹波⼩于50mV；2) 输出电流⼤于100mA；3) 由预制输⼊控制输出电压递增；4) 电源为12V。
（2）设计+5V电源电路(不要求实际搭建)，⽤PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)。
2．提⾼要求（1) 数字控制部分采⽤+/-按键来调整控制⼀可逆⼆进制计数器来预设电压值；（2) ⽤PROTEL软件绘制电路的印刷电路板图(PCB)。
3．探究要求输出电压调节范围更宽，步进更⼩：范围：0 ~ 10 V, 步进：0.1V。
本次探究实验主要着重完成了基本要求部分的设计与探究。
⼆、设计思路、总体结构框图本实验要求设计⼀个可以充当数控直流稳压电源的电路，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+/-按键来调整控制⼀可逆⼆进制计数器来预设电压值（此部分为提⾼部分），⼆进制计数器输出输⼊到D/A 转换器中，经过D/A 转换后实现输出电压的可调。
其框图如图1所⽰。
图1 系统总体结构框图三、分块电路和总体电路的设计1.第⼀部分——数字电路控制部分此部分是电路的数字控制部分，也是电路输⼊端，其电路原理图如图2所⽰。
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
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。
数控直流稳压电源的设计和制作
数控直流稳压电源的设计与制作
任务书
——数控直流稳压电源
1.基本功能实现：
（1）可输出电压:范围1～５V,步进0.１Ｖ,纹波不大于1０mＶ。
（2）可输出电流: 150mA。
（3）可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，输出输出±１5v,+5v。
2.扩展功能与创新:
（1）输出电压可预置在0~10v之间的任意一值。
（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（比如三角波等）。
（4）扩展可输出电流：150ｍA。
（5）在扩展的基础上增加新的功能。
如与其他组雷同则不加分。
3.设计报告:
（1）开题报告:包括可行性分析,方案比较，方案的确定，系统方框图,经费预算,组内分工，进程安排等。
（2）理论方案书：具体的原理图，逻辑分析，理论计算，电路仿真结果等。
（3）验证方案及验证结果：包括验证方案的原理,采取的措施,实际验证的结果等
（4）设计总结:包括实践中出现的问题，解决方法，心得体会等。
（5）参考资料：包括采用的芯片，电路,参考书等。
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。
简易数控直流电源
实验室应用
在实验室中为各种电子实验提 供稳定的直流电源。
维修与调试
在设备维修和调试过程中，为 电子设备提供可靠的电源保障
。
科研与教学
用于科研和教学领域，为学生 和研究者提供方便的电源实验
条件。
02
简易数控直流电源的组成
电源电路
输入滤波电路
用于滤除电源输入中的噪声和 干扰，确保电源的稳定运行。
简易数控直流电源
• 简易数控直流电源概述 • 简易数控直流电源的组成 • 简易数控直流电源的性能指标 • 简易数控直流电源的使用与操作
• 简易数控直流电源的维护与保养 • 简易数控直流电源的发展趋势与未
来展望
01
简易数控直流电源概述
定义与特点
定义
简易数控直流电源是一种能够输出精 确可调的直流电压或电流的电源设备 。
详细描述
输出电压范围越宽，电源的应用范围就越广。一般来说，输出电压范围应该在 1-30V之间，以满足大多数电子设备的需要。
输出电流范围
总结词
输出电流范围表示电源能够提供的最大和最小电流值。
详细描述
输出电流范围越大，电源的负载能力就越强。一般来说，输出电流范围应该在010A之间，以满足大多数电子设备的需要。
电源指示灯不亮
检查电源开关是否打开，以及电源指示灯是否损 坏。
散热风扇噪音大
检查散热风扇是否正常运转，如噪音大则更换散 热风扇。
06
简易数控直流电源的发展趋势与 未来展望
技术创新与改进
高效能转换技术
采用先进的电力电子技术和高效变压器，提高电源的转换效率， 降低能源损耗。
智能化控制
引入人工智能和机器学习技术，实现电源的智能控制和自适应调节， 提高电源的稳定性和可靠性。
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。
一种简易数控直流电源的设计
Ｕｉ
示． 了方便稳压 电源能够正 常工作 ， 波电路 的输 出 为 滤
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稳压 调节 电路
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Ｌ —— 脉 —一 冲 Ｃ 一 产 — 减“ — ＾ Ｌ— — 生 —一 — ” 按键
最 大 反 向 电压为 ＵＭ １ １Ｕｍ ｘ ． ４ ０ １ １％） Ｒ ． ４ ２ａ＝１ １ ×２ ×（ ０ ＝４ ４ ＋
３１ 整流 、 ． 滤波 电路设计
此 处采 用 桥 式 整流 、 电容滤 波 电路 ， 电路 如 图 ２ 所
一３ （） １ ｖ ．选 用 二 极 管 Ｉ ４０ ，其 参 数 为 ： ＝Ａ， Ｎ ０１ Ｉ １ Ｄ
出 电 流 的关 系 为 ： ＝ １ ～ ） 一 １ ｘ． ０ ５ ． 变 压 Ｉ （ ． ２Ｉ ． ０ ＝ ． Ａ取 ５ ５ ５ ７
根据设计任务要求 ，数控直 流稳压 电源的工作原 理框图如图 １ 所示． 主要包括三大部分 ： 数字控制部分 、 ＤＡ变换器及可调 稳压 电源 ． 字控制部分用 ＋ 一按 ／ 数 、 键控制一个可逆二进制计数器 ，二进制计数器 的输 出
文 献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ３ ２ ０ ２ ０ ） １ ０ ２ — ３ １７ — ６ Ｘ（ ０ ８ Ｏ Ａ一 ０ ３ ０
关键 词 ： 流 ； 整 滤波 ； 压 ； 字控 制 ； 助 电源 稳 数 辅
中图分类 号 ：Ｍ１ １ Ｔ ３． ３
１ 设 计 任务 和 要 求 （ ）输 出 直 流 电压 调 节 范 围 ５ １Ｖ １ － ５ ，纹 波 小 于
输 入 到 ＤＡ变 换 器 ， ＤＡ变 换 器转 换 成 相 应 的 电压 ， ／ 经 ／
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a t me adAl ti g snt e i b en ga rgo od 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；l h ng nhe r b i n ga e go oo s 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)2.174LS192芯片 (2)2.2DAC0832芯片 (2)2.374LS47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)3.3D/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所示。
能。
74LS192引脚排图如图2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所示。
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63.2.2 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。