简易数控直流电源课程设计
(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%）。
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。
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。
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
课程设计--数控直流稳压电源设计
目录1课程设计任务 (2)1.1设计要求 (2)1.2发挥部分： (2)2本设计方案思路 (2)2.1稳压源的技术指标与要求： (3)2.2总体方框图 (3)2.3电路原理图 (4)2.4电路特点 (4)2.4.1 “+”, “-”键控制的可逆计数器的设计 (5)2.4.2操作方式： (6)2.4.3数字显示电路的设计： (6)CD4511 (8)3制作与调试 (9)3.1 硬件电路的布线与焊接元器件的焊接： (9)3.2 电路组装和调试 (9)3.3计数及显示部分的调试 (10)4.改进措施 (10)心得体会 (10)参考文献 (11)1课程设计任务设计并制作一个输出电压步进可调的直流稳压电源。
电源有“电压增”（UP）和“电压减”（DOWN）两个键，按UP时输出电压步进增加，按DOWN时输出电压步进减小。
1.1设计要求具体要求如下：（1）输出电压范围为5~12V，步进为1V；（2）输出电压的误差≤±0.1V；（3）最大输出电流≥1A。
发挥部分：显示设定电压值；说明：（1）分别测试输出电压为5V、6V、7V、…11V和12V的电压值；（2）最大输出电流通过设计方案预以保证。
主要参考元器件：74HC191/193，74HC138，LM317，CD4511，S8050/8550，DAC0832，NE5532/TL082，TIP41或2N3055/3DD15。
1.2发挥部分：输出电压可在0~9.9V范围可以任意预置。
2本设计方案思路根据设计任务要求，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、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+、- 开关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。
2.1稳压源的技术指标与要求：设计指导：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,其中数控制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.本文所介绍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，主要用于要求电源精度比较高的设备，或科研实验电源使用，并且此设计，没有用到单片机，只用到了数字技术中的可逆计数器，D/A 转换器，译码显示等电路，具有控制精度高，制作比较容易等优点。
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。
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。
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
课程设计任务书2021 —2021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：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2021 年6月13 日至2021 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围和功能的数控电源。
电路由数字控制局部、D/A转换局部、可调稳压局部组成。
数字控制局部采用“+〞“-〞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展复位。
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、经营维修等打下根底。
二、主要容及要求主要容：1、要求输出电压围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展复位；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、完成各局部具体功能电路设计，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、调试验证各局部设计的正确性；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；在理解的根底上确定设计电路方案，设计电路，画出原理图及PCB印制幅员，最后提交课程设计说明书一份。
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。
简易数控直流电源课程设计
电子设计竞赛报告题目: 简易数控直流电源评语及成绩：目录指导教师：日期：摘要 (1)1 设计任务 (1)1.1基本要求 (1)2 总体方案设计 (1)2.1 三种方案 (1)2.2三种方案比较 (2)2.2.1数控部分 (2)2.2.2显示部分 (2)2.3系统描述 (2)3单元模块三设计与分析 (3)3.1 预稳电路的设计与分析 (3)3.2 二次稳压与扩流电路的设计与分析 (5)3.3 辅助电源的设计与分析 (6)3.4 控制电路的设计与分析 (6)3.5 显示电路的设计与分析 (7)4 系统软件的设计与分析 (7)4.1 软件总体设计思路 (7)4.2 D/A模块的设计 (8)4.3 A/D转换与数据处理模块的设计 (8)4.4 显示模块设计 (9)4.5 按键程序的设计 (9)5主要元器件介绍 (10)5.1 C8051F330D的简介 (10)5.2 CH452的简介 (11)5.2.1 概述 (11)5.2.2 显示驱动 (11)5.2.3 功能说明 (11)5.3 OP07简介 (12)5.4 LM324 简介 (12)5.4.1简介 (12)5.4.2特点 (13)6系统调试 (13)6.1 计数及显示部分调试 (13)6.2 模拟电源部分调试 (13)6.3 控制部分的调试 (14)6.4 整整体调试 (14)设计总结 (15)参考文献 (16)元器件清单....................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录系统原理图.. (17)摘要本文设计的是一个简易数控直流稳压电源，利用C8051F330D 单片机及其集成的D/A和A/D转换模块来控制电压的输出和电压值的显示，利用8个数码管显示及键盘控制芯片CH425来驱动4个数码管显示电源输出电压值，能输出0～9.9V电压，最大可以输出2A的电流，通过改变基准电压来实现0.1V步进并且显示输出电压值的要求，纹波不大于50mV。
数控直流电流源课程设计与制作
课程设计任务书一、设计题目：数控直流电流源的设计与制作二、主要内容及要求1．功能与主要技术指标（1）输出电流：0∽1A步进可调，调整步距4mA；误差≤0.1mA（2）输入电压：12V；（3）显示：输出电压值用LED数码管显示；（4）电流调整：由“+”、“-”两按键分别控制输出电流的步进增减；（5）输出电流预置：输出电流可预置在0∽1A之间的任意一个值；（6）其它：自制电路工作所需的直流稳压电源，输入电压为±12V，+5V；三、进度安排任务设计2012年3月12日— 2012年3月16日练习制作2012年3月19日— 2012年3月23日数控直流电流源设计与制作一、设计任务和技术要求1、设计一个数控直流电流源2、输出电流0～1A，手动步进4mA增、减可调，误差不大于0.1mA；3、负载供电电压＋12V，负载等效阻值10欧姆；4、电路应具有对负载驱动电流较好的线性控制特性；二、总体设计方案原理及结构框图数控直流电流源共有六部分组成，其中输出电流的调节是通过“+” 和“-”两个按键来操作的；步进电流精确到0.1A以手动控制可逆计数器分别作加，减计数；控制数字量为8位二进制码：～增、减变化。
可逆计数器的二进制数字输出分两路运行，一路用于驱动数字显示电路，精确显示当前输出电流值；另一路进入数模转换电路（D/A转换电路）；数模转换电路将数字量按比例，转换成模拟电流，然后经过射极跟随器的控制,调整输出级，使输出稳定直流电流。
图2-1电路结构原理框图三、部分模块原理及结构图1、74LS193芯片74LS193具有同步可逆计数功能、异步清零功能、异步并行置数和保持功能。
与 是为74LS193级联时使用的。
级联时只要把低位的 端、 端分别与高位的CP U 、CP D 连接起来，各芯片的CR 端连接在一起, 端连接在一起，就可以了。
图3-1 74LS193引脚排列图和逻辑功能示意图CR 异步清零端，高电平有效； 异步置数，低电平有效；CPU 加法计数脉冲输入端，上升沿触发； CPD 减法计数脉冲输入端，上升沿触发；BO COBOCO LD LD进位脉冲输出端； 借位脉冲输出端。
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3．扩展功能部分：脉冲电路，代替人工按键实现电压输出变化。输出产生约 0.5s 的周期，来自动改变电压输出。
4.功率放大电路
课程设计心得体会
过本次课程设计，将书本上以及从其他资料里学到的知识应用于实践，学会 了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难，但是在解决这些问 题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。此次设计不仅增强了 自己在专业设计方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养。
1. 基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装 与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程，了解电子产品的焊接、调试与维
修方法。
2. 熟悉了有关 multisim 仿真的使用，能够熟练使用普通万用表。
3.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查找资
料，查阅有关的电子器件图书等。
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。
仿真电路
在整个仿真电路中，使用仿真软件 Multisim 对于要求的电路进行仿真，其 中各个环节的仿真电路如下图所示： 1.自制稳压电源电路：为整个电路提供“+15v”“-15v”“+5v”电压。
2.按键、显示、数模转换、调节等电路。
通过电路仿真，参考设计电路，整个仿真电路可以实现设计要求的基本功能和扩 展功能。
4.采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计
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。
通过两个星期的学习与实践，使我对电子工艺的理论有了更深的了解。了解 到了焊普通元件与电路元件的技巧和数控直流电源的工作原理等。这些知识不仅 在课堂上有效，在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动手能力是个很大 的锻炼。在实习中，我锻炼了自己动手能力，提高了自己解决问题的能力。
在操作工程中存在的有一下方面的不足：
6.电路调试
调节步骤如下： 6.1 辅助电源的安装调试
在安装元件之前，尤其要注意电容远见的极性，注意三端稳压器的各端子 的功能及电路的连接。另外，因为二极管、电容都是对温度比较灵敏的元件，在 焊接时要格外小心。检查正确无误后，加入交流电源，测量各输出端直流电压值。 6.2 可调稳压电源部分调试
将电路连接好，在运算放大器同相输入端加入一 0～10V 的直流电压，用示 波器观察输出稳压电压值的变化情况。当存在误差时，我们通过改变电位器来稳 定电压输出。 6.3 D/A 变换器电路调试
2. 扩展功能与创新： （1） 输出电压可预置在 0～9.9v 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：1000mA。 （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。 （6） 自拟验收方案：对展和创新功能的试验证明。
中国计量学院 现代科技学院
电子电路课程设计论文
题目：简易数控直流电源
专
业
班
级
姓
名
学
号
同组同学姓名
同组同学学号
指导 老师
电气工程及其自动化
2010 年 6 月 8 日
任务书
——简易数控直流电源（0.85）
1. 基本功能实现： （1） 可输出电压：范围 0～＋9.9V，步进 0.1V，纹波不大于 10mV。 （2） 可输出电流： 500mA。 （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。 （6） 自拟验收方案：对基本功能实现证明。
2.具体实现电路
3. 方案设计选择
（1）采用单片机的简易数控直流电源设计方案 采用单片机作为控制器的简易数控直流数控直流电源 ，设计方案中采用 8031 单片机完成整个数控个部分的功能。采用 8279 作为键盘/显示器接口控制 器，不仅简化接口引线，而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间，提高了 8031 单片机的利用率。输出部分采用 D/A 0832 及运算放大器 OP07 输出电压波形与 D/A 变换输出波形相同，不仅可以输出直流电平，而且只要预先生成波形的量化 数据，就可以产生多种波形输出。显示部分采用 3 位半的数字电压表(DVM)直接 对输出电压进行采样并显示输出实际电压值，一旦系统工作异常，出现预置值与 输出值偏差过大。 （2）采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计方案 采用中小规模集成电路的简易数控直流电源设计方案。系统由数字控制部 分、D/A 变换部分及可调稳压部分三部分组成。除了上述的三大部分之外，还包 括一些附加的功能电路，如电压显示、控制、防止误操作、波形发生器电路等。
这是一个比较成熟的电路。但是在搭接过程中还是遇到了问题。因为模拟 电路箱与数据电路箱之间存在差别，我们始终找不到电路不能正常工作的原因， 在发现了原因之后，我们终于看到了预期的效果。DAC0832 输出了很稳定的直流 电压。通过按钮开关的调节，使得数码管显示的数值为 9.9，然后调节对应的电 位器，测量两个 NE5532 第一管脚输出的电压值均为 9，调节后观察比较器输入 端第五只管脚的电压接近 9.9。 6.4 主要技术指标
2. 数字显示电路 本电路由两片 74LS192 及两片 74LS48 和两个共阳数码管组成。当按下“+” 键时，两片 74LS192 分别控制高位和低位的计数，当低位片由 0 计到 9 时，通过 74LS47 控制低位数码管显示 0 到 9 ，同时产生一个进位脉冲，输入到高位片的 UP 端，使高位片进行加一计数，通过 74LS48 使数码管的显示加 1；当按下“-” 键时，两片 74LS192 分别控制高位和低位的计数，当低位片由 9 计到 0 时，通过 74LS47 控制低位数码管显示 9 到 0 ，同时产生一个进位脉冲，输入到高位片的 DOWN 端，使高位片进行减一计数，通过 74LS47 使数码管的显示减 1。
起 止 日 期 ： 20 10 年 5 月 25 日 至 20 10 年 6 月 8 日 指导教师： 施阁
开题报告
1．基本功能实现
输出电压：范围 0～＋9.9V，步进 0.1V，纹波不大于 10mV； 输出电流： 500mA； 输出电压值和波形由 LCD 液晶屏显示； 由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减； 自制一稳压直流电源，输出± 15v,+5v
设计数控直流电源的电压输出范围为 0~9.9V，步进电压值为 0.1V，输出纹 波电压不大于 10mv，输出电流为 1000mA。
7.改进措施 本电源输出电压大小尚受限制，在需要较高输出电压时，在不改变调节精
度（即步进电压值）前提下，只要增加计数器的级联数和相应 D/A 转换器的个 数，扩大数显指示范围，配合选用高电压输出运放，就能轻易地满足要求。当需 要正负对称输出电压时，只要另增一组电源，对 D/A 转换器及调整输出电路稍 作改动即可达到目的。不能输出相应的方波或三角波，只要对输出波形进行相应 的波形转换，设置不同开关控制来控制不同波形的输出。输出电压没有记忆储存 功能，比如长此用到一定的电压，只要设置一个定值后，下次操作就不要在去调 节了，有默认值就是所要的电压值，在原来的电路中只要增加寄存器来控制电压 的输出。
系统中数字控制部分用+/-按键控制产生可增加或减少 BCD 码，BCD 码输入 到 D/A 变换，变换成相应的电压，此电压通过放大到合适的电平后加到可调稳压 部分，控制输出电压以手动 0.1V 的电压步进或步减，或自动连续步进（减），或 直接变化到某一设定的电压值。综合上述与自身ຫໍສະໝຸດ 握的知识，选择第二种方案可行性大。
3. 数模转换电路 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 NE5532。 DAC0832 最具特色是输入为双缓冲结构，数字信号在进入 D/A 转换前，需 经过两个独立控制的 8 位锁存器传送。其优点是 D/A 转换的同时，DAC 寄存器 中保留现有的数据，而在输入寄存器中可送入新的数据。系统中多个 D/A 转换 器内容可用一公共的选通信号选通输出。 4. 调整输出 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。数控电源各部分工作所需的±15V 和 5V 电源由固定集 成稳压器 7815、7915、和 7805 提供，调整管所需输入电压，经简单整流，滤波 即可得到，但要求能提供 1A 的电流。输出电压的调整，主要是运用射极输出器 发射极上所接的 100K 电位器来完成的，此反馈电阻的主要作用是，把输出电压 反馈到 NE5532 的输入级的反向输入端，当同相输入 IN+和反向输入端 IN-有差 别是，调整输出电压使之趋于稳定，从而达到调整输出电压的目的。 5．辅助电源设计 要完成 D/A 转换及可调稳压器的正常工作，运算放大器 LM324 必须要求正、 负双电源供电。现选择±15V 供电电源。数字控制电路要求 5V 电源，可选择由 CW7805 集成三端稳压器组成的电源实现。这部分电路我们采用将由变压器降压 的电压通过桥式整流电路进行全波整流，再用荣抗不同的电容进行滤波，从而输 出所需要的电压。 为主电路提供电源的电路如下图所示：