基于单片机的直流稳压电源毕业设计

毕业设计[论文]任务书

姓名 XXXX班号院系

同组姓名指导教导

一、课题名称（论文标题）

基于单片机的直流稳压电源

二、课题内容

本次设计的课题采用廉价适用型单片机主控（c8051系列)通过其SPI单元发送SPI总线信号控制10位精度DAC产生0~5V可调电压输出，由于许多工业现场需要的电压范围比较高，后级需要发大其信号到0~10V ,最后级放大根据输出功率，输出精度，输出纹波，零漂大小，选用ADI公司的高精密，大功率，低零漂放大器。该直流稳压电源可以用于高精度，低纹波需求场合。

这篇论文是经我国现行的各有关规范，规程和技术标准为依据。此设计是一个初步设计，在参考有关资料和书籍的基础上，完成设计任务书上的所有要求，并且在指导老师的指导下，力争使设计方案达到最优状况。

三、课题任务要求

1、系统的设计要求和方案选择。

2、系统硬件设计。

3、系统软件设计。

四、同组设计者

无

五、主要参考文献

[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005年.

[2] 白雪冰，张延林，等.单片机原理及应用[M].哈尔滨：东北林业大学出版社，2006

年.

[3] 谢运祥，欧阳森，等.电力电子单片机控制技术[M].北京：机械工业出版社.2007年.

[4] 王昊，李昕.集成运放应用电路设计360例[M].北京：电子工业出版社，2007年.

[5] 王洪业.传感器技术[M].长沙：湖南科学技术出版社，1995年.

[6] 郑争兵，基于单片机与AD590的温度测量报警系统[J].国外电子测量技术 2007.21（6）：64 - 66

[7] 钟晓伟，宋蛰存.基于单片机的实验室温湿度控制系统设计[J].林业机械与木工设备.2010,38(1).39 – 42

[8] 刘宝元，张玉虹，等.基于单片机的温湿度监控系统设计[J].中国科技核心期刊.2009,28(12).77 – 83

指导教师签字

教研室主任签字

年月日

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LM117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

设计任务书 (1)

摘要 (3)

1 引言 (5)

数控电源的发展史 (5)

数控电源的应用范围 (5)

数控电源的优点 (6)

2 系统的设计要求和方案选择 (7)

2.1 设计要求 (7)

2.2 方案论证与比较 (7)

3 系统硬件设计 (8)

3.1系统设计 (9)

3.2 微控制器模块 (9)

3.3 电源模块 (10)

3.4 调压电阻网络 (11)

3.5 显示电路 (12)

3.6 键盘电路 (13)

4 系统软件设计 (14)

4.1 主程序 (14)

4.2 扫描键盘程序 (20)

4.3 显示驱动程序 (21)

5 总结 (26)

6 致谢 (27)

7 参考文献 (28)

1.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。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。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。

数控电源是从80年代才真正的发展起来的，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。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。

到90年代，己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。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，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。数字化智能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。

1.2. 数控电源的应用范围

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。滤波器用于滤去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