基于单片机简易数控直流电压源的设计
基于单片机控制的简易数控直流电源设计
摘要本实验设计了一个以单片机89C51为基本控制核心的简易数控直流电源。
该设计包括直流电源输入及输出两部分，可完成0~15V之间各不同幅值的电压的输出，能够预置数，能够自动扫描输出电压并直接显示到LED数码显示管上，并可扩展输出三角波等波型。
其中电压输出部分，既可手动的每按”+””-”键一下进行每0.1V大小的上下调整，也可长按”+””-”键使其自动的递增或者递减，直到需要的数值。
预置数时用切换键切换预置个位或小数位，按”+””-”键进行微调。
单片机编程部分是基于W A VE6000软件上设计，并在实物上进行仿真。
.该系统具有抗干扰性能好，可靠性高，及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点。
关键词: 89C51；直流电压输出；直流电压输入目录绪论 (1)一、设计任务要求和方案选择 (3)(一）设计任务 (3)（二）设计方案一 (3)（三）设计方案二 (4)（四）方案的优缺点及选择 (5)二、硬件部分设计 (5)（一）单片机部分 (5)（二）数模转换部分 (9)（三）放大器部分 (11)（四）电源输入部分 (12)（五）稳压器部分 (13)（六）按键部分 (14)（七）数码显示输出部分 (15)三、系统软件部分设计 (16)（一）主程序流程图 (16)（二）预置数流程图 (17)四、系统调试测验 (20)（一）系统调试 (20)（二）系统测试 (21)（三）系统误差分析 (20)（四）误差调整 (21)总结..................................................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献 . (23)致谢 (24)附录 (25)绪论随着电力电子技术的高速发展，电子电力设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
基于单片机的数控电压源课程设计说明
1）8位分辨率；
2）电流型输出，稳定时间为1uS；
3）可双缓冲输入，单缓冲输入或直接数字输入；
4）单一电源供电（+5~+15V）；
表1各端口引脚与复用功能表
端口引脚
复用功能
P3.0
TXD（串行输入口）
P3.1
RXD（串行输出口）
P3.2
/INT0（外部中断0）
P3.3
/INT1（外部中断1）
P3.4
T0（记时器0外部输入）
P3.5
T1（记时器1外部输入）
P3.6
/WR（外部数据存储器写选通）
P3.7
/RD（外部数据存储器读选通）
1.1 8051简介
我们采用8051系列的AT89S51作为CPU，AT89S51是一种带4K字节FLASH可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
该口在设计中使用其特殊功能作为D/A，A/D读写信号的控制口。和A/D的中断输入口。
RST：该引脚为复位信号输入端，高电平有效。在振荡器稳定工作情况下，该引脚被置成高电平并持续两个机器周期以上是系统复位。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。该引脚在设计中作为锁存器器和A/D的时钟信号。
1．2 主要特性
1）与MCS-51兼容 ；
2）8位字长的CPU；
3）可在线ISP编程的4KB片FLASH存储器，用于程序存储，可擦写1000次；
基于单片机的数控直流稳压电源设计
PRACTICE区域治理基于单片机的数控直流稳压电源设计江苏大学京江学院 陈金华摘要：随着新时代的到来，我国整体国力有了很大提高，这也有利于我国电子技术产业的快速发展。
在电子技术领域当中，不管是任何类型的电子设施都有一个共同一致的电路，这就是电路电源，唯有取得了电路电源的支撑，才可以较好地使电子设施取到良好的运转以及工作。
直流稳压电源在电子技术领域占有十分重要的地位，这是当中不可或缺的主要设施之一。
本文章重要对基于单片机的数控直流稳压电源的设计实行了详细的研究，用单片机成为中心，对直流稳压电源实施了设计，一开始对系统硬件方面的设计进行了研究，其次，又对系统软件方面的设计实行了研究。
关键词：单片机；数控直流稳压；电源设计中图分类号：TL825 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）29-0207-0001电子技术产业是关系到社会生产和人民生活的非常主要产业，其发展始终受到社会各界的极度注重。
而直流稳压电源成为电子领域当中的一种不可或缺的设施，普遍地运用于教育、科学研究等行业。
以往的多性能直流稳压电源繁杂性能较高，并且在性能方面还较为单一，在可靠性方面很难得以保障，往往受到各种方面因素的干扰而带来一定的影响，很难得以控制。
另外，长时间运用直流电源还会产生各项在质量原因的相关问题，如波段导关与电位器发生的对接不合理等问题，这不只是影响到输出的准确性以及及时性问题，且还减少了直流稳压电源该拥有的运用时间。
单片机即单片微控制器拥有价格低、体格小等特征，将其利用于直流电源的设计当中，以确保直流电源的更新。
本文章重要是以单片机为关键，设计了一样精确度高智能化的直流稳压电源，详细状况如下。
一、直流稳压电源系统的性能特征科学地制定直流稳压电源的输出电压，以0V-9V较好，并制定输出电压。
本试验系统由AT89S51单片机、LCD1602显示电压模板与D/A变换模板、电压模板以及数据收集模板等合成，并可达到多样性能。
基于单片机的数控电压源课程设计(毕业设计)
陕西理工学院课程设计课题：基于单片机直流电压源设计班级：电子103学生学号：1013014093学生：颂镭指导老师：王文洋1设计任务及要求 (1)2方案比较并确定 (1)2.1方案一: (1)2.2方案二： (2)2.3两种方案比较 (3)3．系统硬件设计结构框图 (4)3.1 8051简介 (4)3.2 主要特性 (4)3.3芯片引脚排列与名称 (5)4 键盘控制器MM74C922 (6)4.1 简介 (6)4.2 主要特性 (7)4.3芯片引脚排列与名称 (7)4.4 D/A转换器DAC0832 (7)4.4.1简介 (7)4.4.2 主要特性 (8)4.4.3芯片引脚排列与名称 (8)5．硬件电路设计 (9)5.1 MM74C922接口电路 (9)5.2 DAC0832接口电路 (9)5.3 ADC0809接口电路 (10)5.4 LCD1602C接口电路 (11)5.5 可调稳压源电路 (12)5.6流稳压电路 (12)6．程序设计 (14)6.1主控程序 (14)6.2 D/A子程序 (14)6.3 A/D子程序 (15)6.4 键盘子程序 (16)1设计任务及要求1.设计任务: 设计制作具有一定电压围和功能的数控电源.原理如题目所示(1)基本要求:a 输出电压:围0~15V .步进0.1V纹波不大于10mvb输出电流: 500mAc 输出电压由数码显示d 用”+”.”-”键控制输出电压进行增/减调整2方案比较并确定根据设计要求，小组成员拟列了2个方案，原理上基本能够实现要求2.1方案一:是以型号89C51单片机为控制核心进行设计的，通过按键进行控制，单片机控制数模转换芯片DAC0832，其输出0~7.5V的电压，因为要求电压为0~15V所以必须再经过放大器放大，并通过三端可调正稳压器进行稳压，输出一个较稳定的直流电压，并在数码管上显示出来，并时刻刷新调整电压后的幅值。
a..方框图如下：b..原理图如下：2.2方案二：是以单片机89C51为控制核心，外接按键进行控制，单片机控制8个继电器，且每个继电器串联一个一定阻值的电阻，电阻之间的关系为以2为参数的等比数列，继电器之间为并联形式。
毕业设计基于51单片机的程控直流电压源设计[管理资料]
![毕业设计基于51单片机的程控直流电压源设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/9e62dbe1f18583d048645940.png)
目录1 引言 0设计要求 (1)方案论证 (1)2 单片机和D/A转换器 (2)AT89C51单片机 (2)Ｄ／ＡC0808 (5)LED数码 (7)3 电路原理与硬件实现 (8)单片机最小系统及端口连接 (8)原理介绍 (9)硬件调试 (13)4 软件程序设计 (13)开发工具介绍 (13)软件流程图 (17)软件调试 (18)结束语 (18)致谢 (18)参考文献 (18)附录 (18)基于51单片机的程控直流电压源摘要：本设计是以ATM89C51单片机为控制核心的开关电源，具有输出电压可调，电压数字显示的功能。
具体阐述了开关电源的基本原理及工作过程，电源各硬件模块的设计及软件设计。
该电源硬件模块包括输入整流和滤波模块、单片机供电电源模块、D/A转换模块及LED 显示模块。
关键词：稳压电源；单片机89C51；D/A转换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。
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。
从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯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。
设计的直流稳压电源主要有单片机系统、键盘、数码管显示器、D/A转换电路、直流稳压电路部分组成，数控电源采用按键盘输入数据，单片机通过D/A，控制驱动模块输出一个稳定电压。
工作过程中，稳压电源的电压值由单片机输出，驱动LED显示，由键盘控制进行动态逻辑切换。
以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源的设计，电源采用数字调节、输出精度高，特别适用于各种有较高精度要求的场合。
2019年基于单片机的数控电压源课程设计设计.doc
基于单片机的数控电压源课程设计一．系统硬件设计结构框图本数控直流稳压电源的设计以一稳压电源为基础，以高性能单片机系统为控制核心，以稳压驱动放大电路、短路保护电路为外围的硬件系统，在检测与控制软件的支持下实现对电压输出的数字控制，通过对稳压电源输出的电压进行数据采样与给定数据比较，从而调整和控制稳压电源的工作状态及监测开关电路的输出电流大小。
本数控直流稳压电源实现以下功能：键盘可以直接设定输出电压值；可快速调整电压；LCD显示电压值等。
1．5）可编程的32根I/O口线（P0～P3）；6）2个可编程16位定时器；7）一个数据指针DPTR；8）1个可编程的全双工串行通信口；9）具有“空闲”和“掉电”两种低功耗工作方式；10）可编程的3级程序锁定位；11）工作电源的电压为5（1±0.2）V；12）振荡器最高频率为24MHz；13）编程频率3 ～24 MHz，编程电流1mA，编程电压为5V。
1．3芯片引脚排列与名称DIP封装形式的AT89S51的芯片引脚排列与名称如图1所示。
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位，并行，图1 AT89S51的芯片引脚排列与名称漏极开路双向I/O口，作为输出时可驱动8个TTL负载。
该口内无上拉电阻，在设计中作为D/A，A/D及液晶显示器的数据口。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，该口在设计中低四位作为键盘输入口，高四位与RST作为在线编程下载口。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收/输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，可作为输入。
在作为输出时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
该口在设计中作为D/A，A/D及液晶显示器的控制口。
P3口：P3口管脚是带内部上拉电阻的8位双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
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。
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。
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2011年09月26日11:36 本站整理作者：秩名用户评论（0）关键字：稳压电源(110)单片机(1452)随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现，传统应用技术，由于功率器件性能的限制使开关电源性能的影响减至最小，新型的电源电路拓扑和新型的控制技术，可使功率开关工作在零电压或零电流状态，为了提高开关电源工作效率，设计出性能优良的开关电源，十分必要。
1、几种数控直流稳压电源设计方案比较1.1几种设计方案电路原理方案1 : 采用模拟的分立元件，利用纯硬件来实现功能，通过电源变压器、整流滤波电路以及稳压电路，实现稳压电源稳定输出±5 V、±12 V、±15 V并能可调输出0~ 30 V电压，见图1所示。
但由于模拟分立元件的分散性较大，各电阻电容之间的影响较大，因此所设计的指标不高、不符合设计要求、且使用的器件较多、连接复杂、灵活性差、功耗也大，同时焊点和线路较多，使成品的稳定性和精度受到影响。
图1 方案1电路原理方案2 : 此方案采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套双计数器完成系统的控制功能，其中二进制计数器的输出经过 D /A 变换后去控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。
十进制计数器通过译码后驱动数码管显示输出电压值，为了使系统工作正常，必须保证双计数器同步工作。
图2 方案2电路原理方案3 : 此方案不同于方案1之处在于使用一套十进制计数器，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为EPROM的地址输入，而由EPROM 的输出经 D /A变换后控制误差放大同步的问题，但由于控制数据烧录在EPROM中，使系统设计灵活性降低。
图3 方案3电路原理方案4 : 此方案采用51系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，从而使开关控制电源输出电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。
为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，经过ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理。
(完整word版)基于单片机的数控直流稳压电源的设计
基于单片机的数控直流稳压电源的设计作者姓名专业电气工程及其自动化指导教师姓名专业技术职务讲师目录摘要 (1)第一章引言 (1)1.1.数控电源的发展史 (1)1.2.数控电源的应用范围 (2)1.3.数控电源的优点 (3)第二章系统的设计要求和方案选择 (3)2.1.设计要求 (3)2.2.方案论证与比较 (4)2.2.1稳压电源的选择 (4)2.2.2 数字显示方案 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1.系统设计 (5)3.2.微控制器模块 (6)3.2.1 8051单片机的性能 (6)3.2.2 8051单片机的最小系统 (7)3.3.电源模块 (8)3.3.1单片机供电模块 (8)3.4.W117电阻网络和继电器驱动电路 (9)3.5.显示电路 (11)3.6.键盘电路 (11)第四章软件 (12)4.1.主程序 (12)4.2.扫描键盘程序 (20)4.3.显示驱动程序 (22)第五章总结 (29)第六章附件（电路图） (31)参考文献 (32)致谢 (33)摘要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；数控电源是针对传统电源的不足设计的，数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性，市场前景广阔。
在本文中控制部分主要以8051单片机为核心制作控制电路，稳压部分主要以w117为核心制作三端稳压电路，显示部分采用数码管显示，输入采用键盘式输入再加一个驱动电路；通过软件编程有效的实现可控、可显的电源输出。
关键词：直流稳压电源；8051单片机；数码管显示。
第一章引言1.1. 数控电源的发展史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方案
电源电路设计
1 2 3
输入电源选择
220V交流市电。
变压与整流
通过变压器将220V交流市电降压至合适的低压 交流电，再经过桥式整流电路转换为脉动直流电 。
滤波与稳压
采用电容滤波电路将脉动直流电平滑为纹波较小 的直流电，再通过稳压芯片（如LM78XX）实现 电压的稳定输出。
数控接口电路设计
DA转换芯片
04
系统测试与性能分析
测试环境与方法
测试环境
为了确保测试的准确性和可靠性，测试 环境应保持恒定，包括温度、湿度等环 境因素的控制。
VS
测试方法
采用黑盒测试、白盒测试等多种测试方法 ，确保系统的稳定性和性能得到全面评估 。
硬件性能测试
电源输出电压稳定性
在不同负载条件下测试电源输出电压的稳定性，确保其在允许范 围内波动。
采用DAC0832等DA转换芯片，将单片机输出的数字信号转 换为模拟信号，以实现对电源输出的精确控制。
接口电路
设计单片机与DA转换芯片之间的接口电路，包括地址总线、 数据总线和控制总线，确保数据的可靠传输。
保护电路设计
01
过流保护
通过检测电源输出电流，当电流超过设定值时，触发过流保护电路，迅
速切断电源输出，避免设备损坏。
基于该设计的改进与拓展方向
智能化控制
引入更先进的控制算法，实现电源的智能化控制，提高响应速度 和稳定性。
多路输出
设计多路输出的数控直流稳压电源，满足更多应用场景的需求。
高效能转换
提高电源的转换效率，降低能耗，实现绿色环保。
未来发展趋势与前景展望
集成化
随着技术的发展，数控直流稳压电源 将越来越集成化，体积更小，重量更 轻，便于携带和应用。
基于单片机数控直流电源设计_毕业论文
湖南商学院本科毕业设计（论文）初拟题目数控直流电源设计课题类别设计□√论文□课题来源生产□科研□自拟□√学生姓名学号学院计算机与电子工程学院专业电子信息工程班级指导教师职称本次我们所设计的数控直流稳压电源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，其输出电压大小采用数字显示，输出电压的大小调节通过“+”、“-”两键操作，分别作加、减电压控制，单片机将根据按键锁进行的操作增加或减小Ｄ／Ａ转换电路的输入数值，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。
并ICH707芯片实时测试显示输出电压的变化，使设计更加人性化。
第二章方案论证及比较2.1 控制器部分方案一：应用PIC芯片作为控制器。
PIC单片机系列是美国微芯公司（Microship）的产品，是当前市场份额增长最快的单片机之一。
PIC系列单片机的I/O口是双向的，其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。
I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器（TRISn , 其中n对应各口，如A、B、C、D、E等），从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。
当置位1时为输入状态，且不管该脚呈高电平或低电平，对外均呈高阻状态；置位0时为输出状态，不管该脚为何种电平，均呈低阻状态，有相当的驱动能力，低电平吸入电流达25mA，高电平输出电流可达20mA。
相对于51系列而言，这是一个很大的优点，它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。
它的A/D为10位，能满足精度要求。
具有在线调试及编程（ISP）功能。
方案二：应用AT89S51作为控制器。
51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，或布尔处理器。
它的处理对象不是字或字节而是位。
它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。
基于51单片机的直流数控电源设计
基于51单片机的直流数控电源设计标题：基于51单片机的直流数控电源设计正文：一、设计背景随着科技的不断发展和进步，电子技术在工业、医疗、交通、家庭等领域中的应用越来越广泛。
而在这些领域中，直流电源的需求十分重要。
传统的直流电源虽然能够满足一定程度上的需求，但相较于智能化、高效化的直流数控电源却存在种种不足。
针对这一情况，基于51单片机的直流数控电源应运而生。
本文将对其设计进行阐述。
二、数控电源的基本要求在电源设计之初，需要制定基本的电源要求。
一方面，直流数控电源应能够提供充足的电源输出（常规为50V），同时具备较强的稳定性和可靠性；另一方面，电源应兼顾功率控制和电流控制的需求，在使用真空管、半导体器件等时，对于转换效率和响应时间也有一定的要求。
三、电路设计技术指标明确后，进入电路设计阶段。
本设计基于51单片机+PWM实现，其主要流程包括：输入、心形预放大、PWM使能/停止、保护电路、过流保护等。
1. 输入：本设计采用串口输入，是最常用的方式。
2. 心形预放大：通常，用三极管实现预放大。
3. PWM使能/停止：使用PWM实现电流和电压的调节，从而实现精准控制。
4. 保护电路：在设计之初，应加入防爆、过压、恒流等保护。
5. 过流保护：过流保护在实际使用中十分重要，可以避免硬件损坏，保证智能化的数控电源的长期使用效果。
四、实现流程当数控电源运行后，按下电源开关，开启电源，中间的方型LED灯亮，表明电源运行正常。
通过上位机串口调节不同的参数，包括电荷电压、电流限制、电流保护等。
电压的调节基于DAC输出，电流的调节由微控制器PWM实现。
当实现各项参数的设定后，按下返回键，数据将被保存至EEPROM浮点存储器中，在下次开机后可实现自动恢复设置。
五、结尾数控电源的设计是目前智能化电源控制的重点研究方向，本设计采用基于51单片机、PWM和保护电路相结合的方案，实现业内对于电源的要求。
在未来的发展中，数控电源的应用将逐渐普及，有望在智能工厂、汽车电子等领域发挥出更大的作用。
基于单片机的数控直流电源设计
基于单片机的数控直流电源的设计摘要：本系统运用单片机通过键盘输入步进为0.1V来控制直流电源的输出电流，最终由LED显示电流设定值与实际输出电流值。
由单片机程控设定数字信号通过D/A转换器输出模拟量，经运放放大后控制输出功率管的基极，随其电压的变化而输出不同的电流。
本系统能普遍在高稳定度的小功率恒流源的领域中使用。
关键词：压控恒流源,智能化电源1．设计方案此直流稳压电源通过按键对输出电压进行步进为0.1的数字化调节,最终输出电压通过七段数码管显示出。
AT89S52通过I/O口进行对系统的控制；自产的电压能够对系统产生所需的工作电压。
本系统程序使用C语言在KEIL环境下编写,程序共分为四个部分：按键扫描函数、主函数、延时子函数以及LED显示子函数。
编译后由串口下载到单片机中进行调试。
1）硬件方案：硬件电路由五部分构成，即电源模块、键盘输入电路、D/A、A/D转换电路以及LED显示模块，键盘输入电路从而提供按键信号；单片机时钟电路、复位电路保证单片机正常工作需要；A/D、D/A转换电路输出最终电压值；LED显示屏显示电压值和AD检测实际输出值。
2）软件方案以及程序设计思路：本系统的软件部分的通过各个功能模块划分软件设计部分。
输出电压范围0V～＋12V，步进为0.1V；输出电压值由LED所显示；由键盘分别控制输出电压并与实际值大小做对比。
当系统上电，立即进行初始化，分别是端口初始化，D/A、A/D初始化，定时器初始化；然后系统默认电压，默认电流。
基本思路：按键扫描— D/A转换、电压/电流数值显示—读A/D转换并比较纠正电压/电流数值显示—按键扫描，按前述循环。
2．LM324四运放的应用由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
（1）电压采样电路利用DAC0832控制的基准电压驱动功率管稳压输出，反馈部分是通过电阻R3，VR2将取样电压输入运放的反相端比较，VR2可作小范围调整；如图所示：（2）电流采样电路采用8位模数转换芯片（ADC0804）作为显示电流的模数转换器件，ADC0804的取样电压由串联在电源输出电路的电流取样电阻（0.1Ω）分压取得,并由运放按一定倍数放大后送至Vin(+)，ADC0804把转换结果送至单片机的P1口，再由程序将数据处理后送LCD1602显示当前电流；3．系统工作原理ADC0832 中对应为4条数据线，分别是CS、DO、DI、CLK。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要本设计以AT89S52单片机为核心控制芯片，实现数控直流电源功能的方案。
设计采用8位精度的DA转换器DAC0832、三端可调稳压器LM350和一个UA741运算放大器构成稳压源，实现了输出电压范围为＋1.4V～+9.9V，电压步进0.1V的数控稳压电源，最大纹波只有10mV，具有较高的精度与稳定性。
另外该方案只采用了5个按键实现输出电压的方便设定，具有设定值调整，微调（步进量0.1），粗调（步进量1）三种调整功能，显示部分我们采用了三位一体的数码管来显示输出电压值。
我们自行设计了 12V和5V电源为系统供电。
该电路的原理是通过MCU控制DA的输出电压大小，通过放大器放大，放大后的电压作为LM350的参考电压，真正的电压还是由电压模块LM350输出。
利用5个按钮调整电压、并且通过共阴极三位一体LED显示输出的电压值。
设计使用3三位一体数码管，可以显示三位数，一个小数位，比如可以显示5.90V，采用动态扫描驱动方式。
与传统的稳压电源相比具有操作方便，电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。
关键词：数控，步进，三端可调稳压器IABSTRACTThe design is with the MCUAT89S52 for the core control chip,which carry out the project that the function of the number controls the direct current power supply.Designed with the precision of eight DA converter DAC0832, three-adjustable regulators LM350 and a UA741 Operational Amplifiers constitute Regulators source, the output voltage range of +1.4 V ~ +9.9 V, 0.1V voltage step NC Regulators Power, it has with high precision and stability and only have the biggest ripple of 10 mV. Meanwhile, the program used only five keys to achieve the convenience of the output voltage setting ,with setting value adjustments. It has three kinds of adjust function,which can carry out micro-adjustment (Stepping volume 0.1)and the coarse adjustment (Stepping volume 1). The show part we have adopted a three-dimensional digital pipe to show the output voltage value. And we designed the 12V and 5V power supply system for electricity. The principle of that electric circuit was that the output voltage size which passes the MCU to control DA, passing the amplifier amplification, and the voltage is the reference voltage of the LM350. And the real voltage is still the LM350 outputs are from the voltage mold piece. Making use of five buttons to adjustment voltages, and pass the total cathode Christian Trinity LED to display the output's voltage .In this design I used 3 piece code tubes, which can show three position numbers, one of them is a fraction position. for example ,it can show a 5.90 Vs. In this design I adopt the scan to drive way is dynamic state sweep. With traditional steady press power supply to compare to have an operation convenience, the power supply stability high characteristics, its exportation electric voltage size adoption figures show.Keywords: Numerical Control, Stepping,Three-adjustable regulatorsII目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究状况 (1)1.3 课题研究方法 (2)第2章数控电压源的总体方案介绍 (3)2.1 数控电压源的方案论证 (3)2.1.1 方案一：采用单片机的数控电压源的设计 (3)2.1.2 方案二：采用调整管的双计数器的数控电压源的设计 (3)2.1.3 方案三：采用调整管的十进制计数器的数控电压源的设计 (4)2.2 数控电压源的方案比较 (5)2.2.1 数控部分的比较 (5)2.2.2 输出部分的比较 (5)2.2.3 显示部分的比较 (5)第3章数控电压源的工作原理 (6)3.1 整机电路框图 (6)3.2 工作原理 (6)3.2.1 DA转换电路工作原理 (6)3.2.2 电压调整电路工作原理 (7)3.2.3 数值计算 (8)第4章单元电路工作原理 (9)4.1 时钟电路 (9)4.1.1 时钟振荡电路图 (9)4.1.2 时钟信号的产生 (9)4.2 复位电路 (9)4.3 键盘接口电路 (10)4.3.1 键盘电路 (10)4.3.2 键盘电路工作原理 (10)4.4 显示接口电路 (11)III4.4.1 显示电路原理 (11)4.4.2 LED显示方式 (12)4.4.3 显示电路原理图 (12)4.5 DA转换电路 (13)4.6 电源电路 (13)4.6.1 稳压器78L12和79L12 (13)4.6.2 电源电路原理图 (14)4.7 所用主要芯片 (14)4.7.1 单片机AT89S52 (14)4.7.2 芯片ADC0832 (15)4.7.3 LM350 (17)4.7.4 运放UA741 (18)第5章数控电压源的软件系统 (20)5.1 主程序 (20)5.2 子程序 (21)5.2.1 中断子程序 (21)5.2.2 显示子程序 (22)5.2.3 键扫子程序 (23)第6章电路的调试 (24)6.1 硬件的调试 (24)6.1.1 硬件调试过程 (24)6.1.2 电路数据的测试 (25)6.2 软件的调试 (26)第7章数控电压源的使用说明 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录1器件清单 (31)附录2源程序清单 (32)IV（1）主程序的源程序清单 (32)（2）外中断1子程序的源程序清单 (35)（3）显示子程序的源程序清单 (36)（4）键扫子程序的源程序清单 (37)（5）延时及启动0832子程序的源程序清单 (38)V第1章绪论1.1 研究背景及意义数控直流电压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。
传统的多功能数控直流电压源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。
普通数控直流电源品种很多，但均存在以下二个问题: 1)输出电压是通过粗调(波段开关)及细调(电位器)来调节。
这样，当输出电压需要精确输出，或需要在一个小范围内改变时(如 1.05～1.07V)，困难就较大。
另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响。
2)稳压方式均是采用串联型稳压电路，对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。
在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
但在实际生活中，都是由220V的交流电网供电。
这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。
滤波器用于滤除整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。
传统的数控直流电压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，而基于单片机控制的数控直流电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。
随着科学技术的不断发展，特别是计算机技术的突飞猛进，现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源，特别是在一些高能物理领域，急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。
1.2 国内外研究现状从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数据通讯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。
在80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。
早在90年代中期，半导体生产商们就开发出了数控电压源管理技术，而在当时，这种方案的性价比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处于劣势，因而无法被广泛采1用。
由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电压源”的新产品。
现今随着直流电源技术的飞跃发展，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。