基于单片机的可调直流稳压电源设计论文__本科论文
基于单片机的数字直流稳压电源的设计毕业论文 精品
本科生毕业论文基于单片机的数字直流稳压电源的设计毕业论文诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业论文《基于单片机的数字直流稳压电源的设计》是本人在指导老师的指导下,独立研究、写作的成果。
论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在论文中以明确方式标明。
本声明的法律结果由本人独自承担。
作者签名:年月日基于单片机的数字直流稳压电源的设计摘要随着电子技术的不断发展,直流稳压电源已被运用于各类电子设备,仪器仪表与实际工程当中。
随着科技的进步,各行业对所需直流电源有了更高要求,需要精度更高,调节范围更广,输出功率更大,性能更稳定的直流稳压电源。
因而对其整体设计有了更高要求,需改变陈旧的设计思路及方法,为先进的设计思想以及电子元器件提供更创新的应用。
本文主要介绍了以AT89S52单片机为主控制器的直流稳压电源的设计方法,通过键盘设置直流电源的输出电压,数码管动态显示原理,定时中断原理,以此了解单片机的应用,同时介绍了数模转换芯片DAC0832和存储芯片24C01的工作原理。
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其系统。
输出电压范围在0~24V,最大电流可达330mA,设置步进等级能达0.1V,并显示其实际输出电压值。
本系统由单片机程序控制数字输出信号,以其作为核心,用LED数码管显示输出电压,通过按键增加或减少输出电压。
首先,本文将概述数字直流稳压电源的研究目的与意义,以及国内外发展状况,研究方法和整体设计思路。
其次,本文将主要介绍数字直流稳压电源的基本原理,硬件组成与其系统硬件电路设计。
并阐述数字直流稳压电源的整体设计思路以及数字直流稳压电源的功能模块设计及流程图最后,本文将介绍数字直流稳压电源系统的软件设计。
在附录中,本文还将给出系统的程序清单,供参考之用。
【关键词】:数控电源,AT89S52单片机,直流稳压,数模转换AbstractWith the continuous development of electronic technology, DC voltage has been applied to a variety of electronic equipment, instruments and practical engineering. With advances in technology, the industry has higher requirements for DC power required, need higher precision and a wider adjustment range, the output power is greater, more stable DC power supply.Thus have higher requirements for the overall design, need to change old design thinking and methods for advanced design idea and the application of electronic components with more innovative. This article introduces the AT89S52 Single-chip microcomputer design method of controller of DC power supply, keyboard sets the output DC power supply voltage, digital animating principle, principles of timing interrupt in order to understand the application of single-chip, along with a DAC chip memory chip 24C01 and DAC0832 works. Translates the analog power supply and control circuits, digital circuits, amplifiers, display circuits and other parts of their system. 0~24V output voltage range, the maximum current of 330mA, sets the step level of 0.1V, and its actual output voltage value is displayed.This system controlled by single chip digital output signal, in its capacity as the core, with LED digital tube display output voltage by pressing the increase or decrease in the output voltage.First of all, this article outlines digital DC voltage-stabilized power supply for research purpose and meaning, and developments at home and abroad, research methods, and overall design. Secondly, this article introduces the basic principles of digital DC voltage-stabilized power supply, hardware and system hardware circuit design.And set out the overall design as well as digital DC voltage-stabilized power supply features digital DC voltage-stabilized power supply module design and flowchartFinally, this article describes digital software designs of DC power supply system.In the Appendix, the article will list of system procedures, for reference purposes. [Keywords]:NC power supply, AT89S52 SCM, DC, DAC目录1绪论 (1)1.1数字直流稳压电源的研究目的及意义 (1)1.2 国内外发展状况 (2)1.3研究的方法 (2)1.4 论文构成及整体设计思路 (2)2 数字直流稳压电源原理介绍 (3)2.1 方案选择及总体设计原理 (3)2.2 单片机AT89S52介绍 (4)2.3 矩阵式键盘扫描原理 (5)2.4 数码管动态显示原理 (6)2.5 DAC0832和24C01的使用介绍 (7)3数字直流稳压电源硬件电路设计 (11)3.1稳压电源数字部分电路 (11)3.1.1 单片机外围接口电路 (11)3.1.2 数字部分电路PCB设计 (18)3.2 稳压电源模拟部分电路 (19)3.2.1 电源部分电路 (19)3.2.2 输出电压控制单元电路 (20)4数字直流稳压电源软件程序设计 (25)4.1系统软件流程图 (25)4.2 系统程序的介绍 (27)结论 (31)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (44)1 绪论本章将介绍数字直流稳压电源系统研究的目的及意义,国内外电源技术的发展状况,系统的研究方法和整体设计思路,论文的构成以及系统的研究内容。
基于单片机的数字可调稳压电源
毕业设计 [论文]题目:基于单片机的数字可调稳压电源系别:电气与电子工程系专业:电气工程及其自动化姓名:学号:指导教师:毕业设计(论文)任务书题目基于单片机的数字式可调稳压电源系别电气与电子工程专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师发放日期2011-3-8注:任务书必须由指导教师和学生互相交流后,由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生,最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。
成绩评定·毕业设计(论文)成绩评定·答辩小组评定意见·一、评语(根据学生答辩情况及其论文质量综合评定)。
二、评分(按下表要求评定)答辩小组成员签字年月日毕业答辩说明1、答辩前,答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计(论文),为答辩做好准备,并根据毕业设计(论文)质量标准给出实际得分。
2、严肃认真组织答辩,公平、公正地给出答辩成绩。
3、指导教师应参加所指导学生的答辩,但在评定其成绩时宜回避。
4、答辩中要有专人作好答辩记录。
·指导教师评定意见·一、对毕业设计(论文)的学术评语(应具体、准确、实事求是):签字:年月日二、对毕业设计(论文)评分[按下表要求综合评定]。
(1)理工科评分表(2)文科评分表指导教师签字:年月摘要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。
直流稳压电源设计毕业论文【范本模板】
1 毕业设计(论文)直流稳压电源设计系别: 电子信息工程系班级: 2012姓名:吴鹏辅导老师:杨静摘要在各种电子实验中,电源是最基本的需要。
设计出一种高精度的可调输出的电源不但能满足不同电子实验的要求,而且能满足在同一实验中需要使用不同的电压值来测试的要求。
本文设计了一种高精度程控稳压电源。
该电源的功能由硬件和软件两方面来实现。
硬件方面包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、反馈电路、保护电路、程控电路、显示电路以及支持单片机运行的复位和时钟电路.市电220V电压通过变压器流入系统,经过整流、滤波后变成近似的直流电压,再经过稳压部分稳压后获得稳定的直流输出。
稳压部分由达林顿管作为调整管,由运放作为反馈取样之后的放大电路,利用放大电路来提高调整管的反应灵敏度电压稳定性。
软件方面,使用单片机语言编程,控制程控部分,即:单片机,D/A、A/D部分。
该部分作用是控制稳压电路部分的基准电压的输出与调整,同时实现高精度的输出,并且控制数码管显示输出电压。
整个电路的设计就是在综合考虑各个模块现有的电路的基础上,选择最佳电路来实现设计目标的.关键词直流稳定电源;整流;滤波;程控;D/A;A/D目录摘要............................................................................. 错误!未定义书签。
Abstract ................................................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论ﻩ错误!未定义书签。
1.1课题背景 ......................................................... 错误!未定义书签。
1.2电源技术的发展趋势...................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的程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郝薏菲(渭南师范学院物理与电气工程学院电气工程及其自动化2010级1班)摘要:本篇论文所研究的是一种数控直流稳压电源,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。
该电源的功能由硬件和软件两方面来实现,利用D/A转换电路、辅助电源电路、稳压电路等电路组成数控稳压电源电路,详述了电源的基本电路结构和控制策略。
其输出电压在1.3-9.9V之间连续可调,其输出电压大小以0.1V 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。
在软件方面使用选用AY89C51单片机进行语言编程。
通过控制稳压电路部分的基准电压的输出与调整,同时实现高精度的输出电压。
关键词:直流稳压电源;整流;数控;D/A转换引言在当代这样一个经济与科技迅速发展的社会中,电源起到了至关重要的作用。
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。
当今的电源技术不仅融合了电子、电气、控制理论、系统集成、材料等诸多学科领域。
随着电力电子技术的迅速发展,直流电源的应用也非常广泛,直流电源的好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。
电子设备都需要良好而又稳定的电源,而外部提供的能源大多数为交流电源,电源设备就承担着把交流电源转换为电子设备所需要的各种类别的直流电源的任务,转换后的直流电源应该具有良好的稳定性,当电网或负载变化时,它能保持稳定的输出电压。
传统的多功能直流稳压电源的功能具有以下不足:简单、难以控制、可靠性较低、干扰大、精度低、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。
数控电源既能方便的输入和选择预设的电压值又具有较高精确度和稳定性,而且可以任意设定输出电压或电流,可以由面板上的键盘来控制单片机实现所有功能,给电路实验带来极大的方便从而提高了工作效率,也保护了电子设备。
毕业设计(论文)-基于单片机的数控稳压电源设计
哈尔滨学院本科毕业论文(设计)题目:基于单片机的数控电源设计院(系):理工学院专业:电子信息工程年级:2006级姓名:学号:指导教师:职称:2010年6月19 日目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第一章系统要求与方案选择 (4)1.1概述 (4)1.2系统要求 (5)1.3方案选择 (5)1.2.1开关稳压电源 (5)1.2.2线性稳压电源 (6)1.4最终方案 (6)第二章系统的硬件设计 (7)2.1系统的总体框图与基本原理 (7)2.1.1系统的主要性能指标 (7)2.1.2原理框图 (7)2.1.3系统整体设计 (7)2.1.4系统工作原理 (8)2.2供电电路 (8)2.2.1供电电路供电原理 (8)2.2.2供电电路图 (10)2.3人机界面电路设计 (11)2.3.1 AT89S51简介 (11)2.4.1 D/A转换器的选择 (15)2.4.2 D/A转换电路原理与应用 (15)2.5A/D转换电路及其与单片机接口 (16)2.5.1 A/D转换器的选择 (16)2.5.2 A/D转换电路应用 (17)2.5.3 A/D转换电路及其与单片机接口电路图 (17)2.6反馈稳压及保护电路 (17)2.6.1串联反馈式稳压电路工作原理 (18)2.6.2保护电路工作原理 (18)2.6.3串联反馈式稳压电路及保护电路 (18)第三章系统的软件设计 (20)3.1系统软件流程 (20)3.1.1系统流程图 (20)3.2软件设计 (21)3.2.1键盘的软件设计 (21)3.2.2显示的软件设计 (22)3.2.3 D/A的软件设计 (22)3.2.4 A/D的软件设计 (23)第四章系统测试 (24)4.1系统测试 (24)4.2设计总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)后记 (27)摘要现实的生活和实验中,常常要用到各种各样的电源,电压要求亦多样化。
如何设计一个电压稳定,输出电压精度高,并且调节范围大的电压源,成了电子技术应用的热点。
基于单片机的可控直流稳压电源设计——硬件毕业设计论文
ABSTRACT
This design is the significance of the research and design studies SCM controllable power supply for the future development of the presentation from this study is controllable power in the field of development and prospects, then there are some questions about the existence of controllable power and technology The drawbacks of these issues now to make the appropriate design, this paper points to design and overcurrent protection following modules, the main power modules, voltage regulator circuit module, voltage / current collection. Set on the keyboard of a progressive class 0.1 fixed voltage, the output voltage range of 5-15V, the maximum current flowing through the circuit is 1A, the system has a protection circuit (protection circuit) This is for fear circuit overcurrent The burning of the circuit is large, when the current value is large when the switch will automatically disconnect, and sound an alarm over the same alarm. System voltage collected by A / D converter input to the microcontroller, the output displayed on four digital. PID operation through the microcontroller to control the PWM duty cycle of adjustment control switch-off time to output different voltages. Reliability program is made in the system of data analysis and the stability of the output voltage to judgment.彈贸摄尔霁毙攬ital controlling power suppl
基于51单片机的数控可调直流稳压电源设计
1概述
稳压 电源是各类 电器必 不可 少的能 源 动力 , 要求有较高 的稳定性和实用性【 1 ] 。 利用 单片机对直流稳压电源进行控制 , 可改善稳 压电源的性 能 , 且使用方便灵活 , 成 本较 低 , 同时通过改进控制系统软件 ,扩展其功能 , 可在不 增加硬件 开销 的壳体 下提高 电源 的 性价 比。本 文利用 5 l 单片机设计数控可调 的直流稳压电源 , 通过系统设计实现数控直 流稳压电源的智 能化 、数字化 和模块化 , 其 中智能 化主要表现 在系统有 可编程模 块能 对 系统进行智能控制 ; 数字化主要表现在系 统 输出 电压通过 L C D液 晶显示 ,并且能通 过 按键 对输 出电压 进行连续 步进数字 化调 节; 模块化主要表现在系统有各个相关模块 组成 , 提高 了系统的可靠性。 2 系统要求与方案选 择
2 . 1 系统 要 求
显 示 电 路 I ・ 堕 D 来自 A 转 . 换 l I l
’ r
按键
茂 机 放大 电路
输 出
电 路
1 r
{ 变 压 器 } _ - ◆ 整 流 滤 波卜 + 。 褪 压 电 路 l
图 1总体设计框图
第二个和第三个加减 1 V, 第 四个确认 输出。4 * 4 本文设 计的数控稳压 电源要求如下 :当输入交 流电压为 2 2 0 v 和十位 电压 的加减 , 的矩阵键 盘 , 可 以设 置 0 — 9和步进 , 小数 点等按键 , 可以快速 的输 时, 输出 电压连续可调 ; 使 用按 键调节电压 , 在0 - 9 . 9 V范 围内可调 , 入 。但是 4 * 4 键盘 占用的 P C B面积较 大 , 增加 了 P C B的成本 , 增加 调 整幅度为 0 . 1 V ; 采用 4 按键方 式 , 第一个 选择个位和十位 电压的 了 P C B的布线 难度 , 并且得 占用 8 个单片机 I / 0口; 采用 4 按 键虽 加减 , 第二 个和第三个加 减 1 v, 第 四个确认输 出 ; 显 示设定 电压 和 不 能直接 输入 0 — 9 , 但 是可 以通过 “ + ” 和“ 一 ” 来实现 0 - 9数 字 的输 测量 电压 , 显示精度为 0 . 1 v, 显 示方式 L C D液 晶显示 ; 利用单 片机 入, 这样只 占用 了 5 个单片机 I / O口, 节约 3 个I / O 口, 同时 P C B的 作为控制芯片 。 面积和成本也进一步缩小 。综上所述 , 本文选择方案二。 2 . 2方案选择 2 . 2 . 4控制 电路芯片的选 择 2 . 2 . 1 D A的选择 本设计 以 5 l 单片机为核心 ,因为它能实现对其他外 部电路实 方 案一 :8位 D A C 0 8 3 2芯片 ;方案二 : l 0位 D A, T L C 5 6 1 5芯 现简单 的控制 , 使其电路相较于使用模拟器件连接更 为简单 。 片 ;方 案 三 :采 用 内 部 自带 基准 源 的 l 2 位D A , M A X 5 3 1 芯片。 3 系统设计思路及原理 D A C 0 8 3 2 芯片其 价格低廉 、 接 口简单 、 转换控制容易 , 早 已在单 片机 3 . 1系统框 图结构的设计 应用系统 中得到广泛 的应用 ; T L C 5 6 1 5芯片为 l 0位 D A,虽然输 出 本设计包括硬件 、 软件两 部分 。硬件设 计主要包括单 片机 最小 精度高 , 但接 口稍复杂 , 同时该 D A芯片价格 昂贵 ; MA X 5 3 1 芯 片内 系统模块 、 变压器 、 稳压 电路 、 放大电路 、 D / A转换 、 显示 电路几个部 部 自带 2 . 0 4 8 V基准源 , 输 出精 度高。综 合考虑成本等因素 , 本文选 分组成 的稳压电源。 软件设计主要包括初始化程序 、 中断程序 、 按键 择D A C 0 8 3 2芯片 , 即方案~。 扫描控制程序。系统 的框 图结构如图 1 所示 。 2 . 2 . 2 显 示 电路 的选 择 3 . 2 系统工作原理 方案一 : 采用 四位共 阳极数码管显示 , 动态扫描显 示方 式 ; 方案 如 图1 所示 , 该稳压 电源 系统最终 要实现电压准确且稳定 的输 二: 采 用液晶显示屏 L C D显示。四位共 阳极数码管成本低廉 , 但显 出。 具体设计思路 : 外接 2 2 0 V的交流电源经过整流滤波后得到稳定 示灵活性及可调性较差 , 硬件驱动 电路复杂 ; 而液 晶显示屏 L C D显 的给上述各 部分单元提供工作 电源 , 其 中整 流电路是利用二极 管的 示 方便 清晰 , 可变性和可调性突 出, 与单 片机硬件 电路 的连 接简单 , 单 向导电性将正 负变化 的交流电压变为单 向脉动电压的电路 。 在交 程序设 计也较为灵 活 , 成为单片机输 出显示 的首选 。随着其成本 的 流 电源 的作用下 , 整流二极 管周 期性地导通和截止 , 使 负载得到脉 不断降低 , 模块化程度不断提高 , 应用领域 E t 益增 多。综上 所述 , 本 动直流电。 在电源的正半周 , 二级管导通 , 使负载上的电流与电压波 文选择 方案二。 形形状完全相 同 ; 在电源 电压 的负半周 , 二极管处于反 向截止状态 , 2 . 2 . 3输入按键 的选择 承受电源负半周 电压 , 负载电压几乎 为零 。然后再利用独立键盘给 方 案一 : 采用 4 * 4键盘 ; 方案二 : 采用 4按键 , 第一个选择 个位 单片机设定 预输 出值 , 并通过 D A C 0 8 3 2芯片转化为模拟量 , 再 经过
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————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:毕业设计论文题目:单片机控制可调直流稳压电源的设计姓名:学号:专业班级:2013/12/1admin内容摘要本文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DAC0832输出电压作为稳压电路的参考电压;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。
目录1. 引言 (4)2. 设计任务及要求 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计内容 (4)3.电源设计方案及论证 (5)3.1设计方案分析 (5)3.2 D/A数字模拟转换模块 (6)3.3稳压模块 (6)3.4 按键控制模块 (7)3.5显示模块 (7)3.6 电源模块 (7)4.电源系统硬件介绍 (7)4.1 单片机模块 (7)4.1.1单片机介绍 (7)4.1.2 单片机外围电路介绍 (9)4.2 D/A模块 (10)4.2.1 DAC0832工作原理 (10)4.2.2 DAC0832及其外围电路 (11)4.2.3 D/A 转换的计算 (12)4.3 LED数码管显示模块 (14)4.3.1数码管结构 (14)4.3.2数码管工作原理 (14)4.3.3数码管连接电路图 (15)4.4直流电源 (15)4.4.1整流滤波、初步稳压 (15)5. 电源硬件电路仿真图 (16)6. 电源硬件电路原理图 (17)7. 硬件电路PCB图 (17)8.硬件电路实物图 (19)设计心得参考文献附录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。
基于单片机的直流稳压电源
学生毕业设计(论文)报告系别:电子与电气工程学院专业:应用电子技术班号:应电1毕业设计(论文)任务书专业应用电子技术班级应电姓名一、课题名称:基于单片机的直流稳压电源二、主要技术指标:(1) 交流输入电压198<u<242V 50Hz(2) 直流输入电流I =1A(3) 直流输出电压14.25V<U<15.75V(4) 交流纹波< 5mVDAC的主要技术指标:(1)分辨率:分辨率用输入二进制的有效比特数表示(2)转换速度:用完成一次转换所需的时间来衡量(3)转换精度:转换精度是指输出模拟电压的实际值与理论值之间的值三、工作内容和要求:本课题设计一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源,克服了传统直流电压源的缺点,具有很高的应用价值。
该电源采用键盘,对输出电压及报警阈值进行设置,输出由单片机通过D/A,控制驱动模块输出一个稳定电压。
工作过程中,稳压电源的工作状态(输出电压、电流等各种工作状态)均由单片机输出驱动LED显示,多种显示模式间,由键盘控制进行动态逻辑切换。
课题要求为:(1)硬件电路的设计(采用Protel99SE 画原理图) (2)系统软件的设计(对各部分程序进行编译且画出流程图、原理图)(3)系统调试及误差分析:输出误差≤0.1 V 额定输出电流≥500mA四、主要参考文献:[1]陈其纯.电子线路[M].北京: 高等教育出版社,2006[2]童诗白,华成英,模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001[3]李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础(第3版)[M]. 北京: 北京航空大学出版社,2006.7[4]吴清平,张慧敏,沈凯,夏莹,王迅.电子技术与项目训练——模拟部分[M].常州信息职业技术学院,2009学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计(论文)开题报告基于单片机的直流稳压电源目录摘要Abstract前言第1章概述 (1)1.1直流稳压电源的基本介绍 (1)1.2直流稳压电源的发展过程 (1)1.3研究背景及其意义 (2)1.4 直流稳压电源的优点 (2)1.5 直流稳压电源的技术指标 (3)1.6系统研究方向 (3)第2章系统硬件电路的设计 (4)2.1 系统总体结构 (4)2.2 AT89S51最小系统.................................................................. . (5)2.3单元电路设计与分析 (6)2.3.1电源电路 (6)2.3.2键盘接口电路 (8)2.3.3 D/A转换电路 (9)2.3.4稳压输出电路 (11)2.4 LED显示电路 (12)2.4.1数码管显示简介 (12)2.4.2数码管编码表 (13)2.5系统总电路图 (13)第3章系统软件设计 (14)3.1 主程序 (14)3.2 过流保护程序 (15)3.3键盘子程序 (16)3.4软件部分 (16)第4章总体调试 (17)4.1系统调试 (17)4.1.1系统测试 (17)4.1.2 系统误差分析 (17)第5章结束语 (18)5.1 总结 (18)5.2 展望 (19)参考文献答谢辞附录1 (总程序)附录2(系统总原理图)附录3(Proteus软件仿真图)直流稳压电源是最常用的仪器设备,在科研及实验中都是必不可少的。
基于单片机的可调稳压电源
基于单片机的可调稳压电源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。
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。
传统直流稳压电源对输出电压通常采用粗调的方式来完成,调节精度不高,当需要输出电压在一个很小范围内进行调节时,传统的直流稳压电源就难以办到,严重影响了稳压电源的使用范围。
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。
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。
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。
基于单片机的智能高精度直流稳压电源,结合了最先进的单片机控制技术采用高性能基准稳压电力电子元件,稳压调压精度高而且抗干扰能力强,克服了传统直流稳压源的缺点。
同时整个控制系统具有完善的保护电路,大大提高了设备的使用寿命。
随着电力电子技术的成熟,单片机价格越来越经济,且集成度相当高,大大减少了直流电源系统开发成本,具有明显的工程实际应用价值。
关键词:稳压电源,单片机,PWM ,直流电源,电压调节LM3172AbstractWith the rapid development of the power electronic technology, dc power very extensive, its direct impact on the electrical equipment or control systems work. At present, the market the basic link various dc power supply, including approximately the same ac power, communication transformer, rectifying circuit voltage circuit, filter. The direct current voltage-stabilized source is one of the commonly used equipment of electronic technology, widely used in teaching, scientific research, etc. The traditional multi-function dc manostat function is simple and difficult to control, reliability, low interference, low accuracy and large size, complexity high. when need output voltage in a small adjusted, within the scope of traditional dc manostat is difficult to do, and this seriously influences the scope of application of voltage stabilizer. And based on single chip microcomputer control dc voltage stabilizer can well solve the above traditional manostat shortage. The power supply voltage adjustment is simple, with voltage output stability, facilitate intelligent management etc. Characteristics. Its good price more can be accepted by people, therefore, has some of the design value.Based on single chip microcomputer intelligent high-precision dc manostat, combined with the most advanced single-chip microcomputer control technology by high performance benchmark voltage power electronic components, overcome traditional dc voltage source faults. Meanwhile the control system has perfect protection circuit, greatly improving the life of the equipment. Along with the power electronic technology maturity, growing economy, and SCM price integration quite high, and greatly reduces the dc power system development costs, significant practical value.3Keywords: manostat, microcontroller, PWM, dc power, voltage regulation LM317目录摘要 (2)Abstract (3)一、整体设计分析 (5)1.1 方案比较 (5)二、部分电路组成元件简介 (7)2.1 LM317简介 (7)2.2控制核心 (8)2.2 显示效果 (10)三、系统硬件设计 (10)3.1单片机最小系统: (11)3.2显示模块 (11)3.3工作电路设计 (12)四、软件设计 (13)4.1 编程语言的选择 (14)4.2 脉冲产生机理的简要介绍: (14)4.3 STC12C系列的PWM控制模块 (17)4.4数码管的驱动实现 (18)4.5按键的软件实现 (19)4.5.1按键的软件设计思想 (19)五、调试与分析 (21)参考文献 (22)致谢 (23)4附录一、整体电路 (24)附录二、程序代码 (25)一、整体设计分析1.1 方案比较对于输出可调电压的电源设计,比较常用的技术方案有以下几种方案:方案一:采用RC降压电路,将220V交流电降压并采用稳压二极管进行稳压后得到稳定的直流电压。
基于单片机的稳压电源的设计--
1 绪论以单片机为核心的直流稳压电源具有原理简单、稳定性好、精度高、成本低、易实现等诸多优点。
其性能优于传统的直流稳压电源,且操作方便,非常适合一般的教学和科研使用。
本设计是一个基于单片机的直流稳压电源,该电源采用AT89C51作为整个设计的控制单元,通过改变输入数字量来改变输出电压值。
采用键盘对输出电压值进行设置,随后通过D/A转换控制开关调整电路输出一个稳定电压。
1.1 课题背景及意义在我国,以电子学为核心技术的电源产业,从二十世纪60年代中期开始形成,到90年代以来,电源产业进入快速发展时期。
直流稳压电源广泛应用在现代电子、通信、航空航天、计算机等领域中。
为了适应响应快、精度高的直流稳压电源的要求,很多电源研究者将单片机数字控制引入到了电源领域,有效的改变了传统稳压电源对输出电压采用电位器进行粗调的方式,解决了传统的稳压电源输出电压响应慢、内部接线复杂等问题。
这种智能化的直流稳压电源使用了单片机技术和电压转换,使该电源的功能多、易控制、可靠性高、精度高且体积小、成本低。
本设计采用单片机和其它元器件及外围电路,开发一个数字式可调稳压电源。
能够设定输出电压值、电压值输出显示等功能。
通过此系统的设计,可以让开发者更深刻的掌握单片机基本原理,并熟悉外围电路的扩展,并提高C语言的硬件编程能力。
1.2 研究内容本论文主要研究基于单片机的直流稳压电源。
本设计的主要内容:(1)根据开关调整电路工作原理来设计直流稳压电源输出电压,对整个设计思路进行规划。
画出系统框图,掌握各个模块的分布、应用以及模块之间的协调;(2)通过C语言编写本次设计电压调节的程序;(3)利用Keil软件编译该设计的程序;(4)在Proteus ISIS绘图软件画出对应的仿真图,将编译之后的正确代码下载到硬件电路中,然后对其进行调试,得出相应的结果,并对结果进行分析。
2 总体方案论证本章从系统方案和设计方案等一些方面来进行论证。
设计方案的论证主要包括显示电路、开关调整电路、数模转换器DAC、模数转换ADC的选取、论证。
基于单片机智能稳压电源的设计
基于单片机的智能稳压电源的设计摘要: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、生活的关系日益密切,而电子设备离不开可靠的电源,各种电子电器设备对稳压电源的性能要求日益增高,稳压电源的智能程度也变得越来越高。
本文介绍了一种基于单片机的智能稳压电源的设计方案,其核心技术是通过单片机控制数模转换来改变其后的稳压模块的输出。
该系统由整流滤波初步稳压部分、单片机控制部分、DAC和显示部分组成,该稳压电源能连续步进可调,并且可实时显示,弥补了传统稳压电源的不足。
关键词:单片机,稳压电源,连续步进可调,DACDesign of Intelligent Power Supply Based on MCUAbstract: With the rapid development of electronic technology, application of electronic systems becomes more and more widely, types of electronic equipment becom e much more .Electronic equipment has closer relationship with people’s work and life, and the electronic equipment can not do without reliable power, various electrical and electronic equipment has high performance on power supply requirements, power supply are becoming more and more intelligent.This paper introduces a single-chip microcomputer-based Intelligent Power Supply Design program, its core technology through the MCU to control digital-to-analog converters to change the voltage regulator module subsequent output. The system consists of rectifier filter preliminary regulator of the MCU control of the DAC and display components, the power supply can be continuously adjustable stepper, and can be real-time display, made up for the shortcomings of traditional voltage regulator power supply.Key words:MCU,Regulated Power Supply,g and adjustable row,DAC目录第一章概述 (1)1.1直流稳压电源的发展方向 (1)1.2国内发展现状 (2)1.3系统研究方向 (3)第二章设计原理 (3)2.1设计原理 (3)2.2系统框图 (5)第三章主要器件介绍 (6)3.1 AT89C51简介 (6)3.2 DAC0832工作原理 (7)3.3数码管显示原理 (8)第四章硬件电路与数据测试 (10)4.1整流滤波、初步稳压 (10)4.2 AT89C51主控部分 (11)4.3数模转换DAC0832 (12)4.4稳压部分 (13)4.5显示电路 (13)4.6数据测试与分析 (14)第五章软件设计 (14)5.1软件流程图 (14)结束语 (15)参考文献 (16)附录一 (17)附录二 (20)附录三 (21)第一章概述1.1直流稳压电源的发展方向1.1.1智能化目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时,几乎没有不考虑采用微处理器的。
基于单片机的直流可调电源设计
机电综合应用题目:基于单片机的直流可调电源的设计系部名称:信息工程系专业班级:电气自动化学生姓名:学号:指导教师:教师职称:2011 年12 月27日摘要现实的生活和实验中,常常要用到各种各样的电源,电压要求多样。
如何设计一个电压稳定,输出电压精度高,并且调节范围大的电压源,成了电子技术应用的热点。
在市面上,各种电源产品各式各样,有可调节的和固定的。
但是普遍存在一些问题,如转换效率低,功耗大,输出精度不高,可调节范围过小,不能满足特定电压的要求,输出不够稳定,纹波电流过大,并且普遍采用可调电阻器调节,操作难度大,易磨损老化。
本设计以单片机为核心,设定输入交流电压为220v±10%,使用按键设置电压,触动后,调节滑动变阻器控制输出电压在0~13V连续可调。
显示设定电压和测量电压,显示精度为0.01V,显示方式LCD液晶显示。
在确定了系统总体设计方案的基础上,选择了合适的芯片,并进行硬件电路设计,系统软件设计。
同时利用Protel 99 SE绘制出系统原理图。
在此基础上也在软件编程环境Keil C51 下进行了软、硬仿真,和仿真结果也验证了本问的正确性和实用性。
关键字:TLC1543,单片机STC89C52,稳压电源Adjustable DC Regulated Switching Power Supply Base On Single-chipMicrocomputerAbstractIn real life and experimental, often use a variety of power supply, voltage requirements, and diverse. How to design a voltage stability, high output voltage accuracy, and adjust the range of voltage sources, into a hot spot of electronic technology application. In the market, various power supplies product variety, with adjustable and fixed. But there are some common problems, such as the low conversion efficiency, power consumption, output accuracy is not high, adjustable range is too small and does not meet the requirements of a specific voltage, output stable enough, excessive ripple current and generally adjustable resistor is used to regulate, the operation difficult, easy to wear and aging.In single-chip at the core of this design, set the input AC voltage is 220V ± 10%, using the keys set voltage, after touching, sliding rheostat controlled output voltage regulation in 0~13V adjustable. Display set voltage and measuring voltage, precision as displayed is 0.01V, liquid crystal display LCD display.On the basis of confirming the overall design plan of the system, choosing the suitable chips to do the hardware circuit designing and the software designing. And so T painted the schematic diagram with Protel 99 SE. On this basis, the software and hardware simulated in the software programming environment Keil C51,and the simulation results are illustrated that this text is correct and practical.Keywords:TLC1543 STC89C52 DC regulated power supply目录1 前言 (1)1.1 背景知识介绍 (1)2 设计任务及要求 (1)2.1 设计目的 (2)2.2 设计任务 (2)2.2.1 基本要求: (2)2.2.2扩展要求: (2)3 系统硬件介绍 (3)3.1 单片机STC89C52简介 (3)3.2 与AT89S52单片机的区别 (3)3.3 显示器介绍 (3)3.4 结构与原理 (4)3.5 LED显示器显示方式 (6)3.6 78L05 及78L15芯片介绍 (7)3.6.1 芯片78L05基本介绍及使用 (7)3.6.2 芯片78L15基本介绍及使用 (8)4 系统软件介绍 (9)4.1 Protel99软件介绍 (9)4.1.1 Protel99界面及功能简述 (9)4.1.2 PROTEL99设计电路步骤 (10)5 课程设计系统方案 (11)5.1 开关电源工作原理 (11)5.2 硬件电路设计 (11)5.3 系统原理图 (12)5.4 系统总设计框架 (12)5.5 硬件主电路系统及仿真图 (12)5.6 整流滤波电路 (14)5.7 显示模块 (15)5.8 AD转换模块 (16)5.9 硬件电路PCB板图 (16)6 软件编程及调试 (17)6.1 软件设计 (17)6.2 主程序流程 (18)6.3 TLC1543程序流程 (19)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 前言1.1 背景知识介绍单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
基于单片机AT89C51的数字稳压电源毕业论文
目录摘要 (1)一、前言 (1)1.1课题背景及意义 (5)二、总体方案论证 (5)2.1方案的比较与选择 (5)2.2系统主要模块的概述 (6)2.2.1 AT89C51单片机性能 (7)2.2.2 DAC0832数模转换器 (9)2.2.3 四运算放大器LM324 (10)2.2.4 LCD显示电路 (11)2.2.5 键盘电路 (12)三、硬件电路设计 (13)3.1单片机控制模块的设计 (13)3.2单片机时钟电路的设计 (14)3.3单片机复位电路的设计 (15)3.4键盘模块的设计 (16)3.5显示模块的设计 (17)3.6数模转换模块的设计 (20)3.7电压比较输出模块的设计 (20)四、软件设计 (22)4.1 软真开发平台Proteus仿真 (22)4.2 软件程序开发平台KEIL (23)4.3 主程序设计 (23)4.4 子程序设计 (25)4.4.1 液晶显示(读写数据)的设计 (25)4.4.2 D/A转换的设计 (26)4.4.3 键盘的设计 (26)五、系统测试与误差分析 (27)5.1 系统测试结果分析 (27)题目:基于单片机AT89C51的数字稳压电源摘要:本文所设计的基于单片机控制的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。
本设计采用了AT89C51单片机、DAC0832、四运算放大器LM324、独立键盘和液晶显示LCD1602来实现整体电路功能。
主要是对AT89C51单片机的各个I/O口的充分利用。
P0口连接液晶显示电路,P1口连接独立键盘电路,P2口直接连接DAC0832芯片输出电压,最终的电压通过带有真差动输入的四运算放大器。
这种设计总体上能充分利用单片机各个接口而不必添加额外芯片,大大减少成本和电路板面积,除此之外,此设计还打破了传统的电阻式的可调稳压直流电源的局限,以此能够在众多的电子设备中广泛应用。
基于单片机直流稳压电源的设计与实现
摘要随着电力电子技术的不断发展,稳压电源在各类实际工程中得到了广泛的应用,大大提高了电气设备及其控制系统的工况特性,达到了设备节能降耗的目的。
本设计利用STC12C5410AD单片机为主控制器,用其PWM输出经过简单电路实现DAC功能,可通过键盘技术来设置输出电压值,并有数码显示实际输出电压值.关键词:稳压电源;单片机;PWMABSTRACTWith the development of electronic technology,regulated power supply has been widely applied in all kinds of practical engineering。
The electrical equipment and the status of control systems have been greatly improved,and the energy has been saving y using the regulated power supply。
MUC was used as the main controller of the system,whose PWM output can be used as DAC through simple circuit。
The voltage output can be set by using the keys, and the practical voltage was displayed through digital tube.Key words:regulated power supply; MCU;PWM1 概述采用单片机的智能可调稳压电源价格低廉,采用常见元件就能实现其功能,显示清晰直观,传统的模拟可调稳压电源没有读数,在使用过程中很不方便,而且长时间使用往往无法保证输出电压的稳定性。
智能可调稳压电源则采用先进的数显技术,使测量结果一目了然,只要仪表不发生跳数现象,测量结果就是唯一的,不仅保证读数的客观性与准确性,还符合人们的读数习惯,能缩短读数和记录的时间。
基于单片机的可调直流稳压电源设计[毕业作品]
基于单片机的可调直流稳压电源设计摘要本文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DAC0832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 This article 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论文构成及研究内容 (5)2 系统设计方案 (6)2.1常用稳压电源设计 (6)2.2基于单片机的稳压电源系统设计 (9)3 主要器件介绍 (11)3.1 AT89C51简介 (11)3.2 DAC0832工作原理 (12)3.3数码管显示原理 (14)4 硬件电路与数据测试 (19)4.1整流滤波、初步稳压 (19)4.2 AT89C51主控部分 (20)4.3 数模转换DAC0832 (20)4.4稳压部分 (21)4.5显示电路 (22)5 软件设计 (23)5.1 开发工具介绍 (23)5.2 软件流程图 (24)6 数据测试与结果分析 (25)结束语 (27)致谢 (27)参考文献 (28)附录一系统源程序 (29)附录二系统电路原理图 (35)附录三系统PCB图 (36)附录四电装实物图 (37)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。
基于单片机的数控直流稳压电源
保密类别编号湖北工业大学毕业论文基于51单片机数控直流稳压电源的设计院(系)别(小二号宋体居中)专业班级姓名学号指导教师2014年 4 月 9 日目录一、绪论1.1直流稳压电源 (3)1.2数控直流稳压电源 (3)1.3数控直流稳压电源要求 (3)二、数控直流稳压电源方案设计与论证2.1硬件原理框图 (4)2.2方案简介 (4)2.3单片机选择与论证 (5)2.4DA方案选择 (6)2.5稳压输出选择与论证 (7)2.6显示模块 (8)2.7输入按键 (9)2.8电源模块选择 (9)三、硬件电路设计3.1供电电路设计 (10)3.2 单片机最小系统 (12)3.3DA输出设计 (13)3.4稳压输出 (15)3.5电压采样电路 (18)3.6数码管显示电路 (19)四、系统软件设计4.1系统软件设计流程图 (21)4.2AD转换程序 (21)4.3DA转换程序 (22)五、系统调试与仿真 (23)5.1硬件调试 (23)5.2软件调试 (25)5.3仿真软件protues简介 (26)5.4DA仿真图 (28)5.5AD仿真图 (28)六、总结 (29)基于51单片机数控直流稳压电源的设计摘要:随着科技的日益的发展,电子产品对电源的要求也越来越高。
针对普通直流电源一般不可以调节或调节范围小的缺点设计出了一种可调节,宽调节范围的直流稳压电源。
该直流稳压电源系统以STC单片机公司的12C5408AD单片机为核心,利用8位DA芯片DAC0832作为DA输出,由单片机12C5408AD内部自带AD转换器对输出电压进行采样处理,采用C语言进行程序控制,输出0~+9.9V,扩展0~-9.9V的输出范围,步进0.1V的精确稳压输出。
关键词:直流电流源单片机12C5408AD DAC0832High precision DC current source based on 51 MCUAbstract:With the development of science and technology. Electronic products to the requirements of the power supply is more and more high. For regular direct current voltage stabilizer accuracy is not high, and the adjusting range is small, we designed a direct voltage stabilizer with high precision and wide adjusting range. This system is based on the MCU of 12C5408AD which product by STC. Using a chip DAC0832 which with 8 bit as DA output. By using the MCU internal AD converter to process the output voltage. Use the C language to control the system. So that it can output 0~+9.9V, extend to 0~-9.9 V, and stepping for 0.1V adjustment function.Key words: DC current MCU 12C5408AD DAC0832一、绪论1.1 直流稳压电源简介当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
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哈尔滨剑桥学院毕业设计论文题目:基于单片机的可调直流稳压电源设计学生:李玉秋指导教师:刘媛媛讲师专业:电子信息工程(电气及其自动化)班级:09电气4班2013年 5 月毕业设计任务书毕业设计审阅评语毕业设计答辩评语及成绩基于单片机的可调直流稳压电源设计摘要随着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,市场上各直流电源的基本环节大致相同,主要都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。
本文运用了将单片机控制系统应用于开关稳压电源的方法和原理,提出的开关电源可调稳压输出的观点。
认为可以实现开关电源的数控调节,并通过分析稳压工作原理、电压调节方法、AD芯片和单片机的工作原理,使输出电压下实现了0.1 ~15V步进调节。
最终得出了直流开关电源在单片机的控制下能够输出稳定的、可调的直流电压。
该可调稳压电源不仅具有开关电源体积小,损耗低的优点,还具有线性电源输出电压纹波小,输出特性好的优点。
并且引入单片机控制,使其在功能上具有一定智能化,能够满足一般低限度场合的供电需要。
具有一定的的研究意义及实用价值。
关键词:稳压电源;单片机;ADAdjustable DC Regulated Switching Power Supply Base on Single-chip MicrocomputerAbstractWith the rapid development of electronic technology, the DC power supply is widely used, its quality directly affects the electrical device or control the working performance of the system, at present, the market of the direct current power supply the basic link of roughly the same, mainly includes the AC power, the AC transformer (sometimes can not), a rectification circuit, a filtering voltage stabilizing circuit.This paper discusses the application of the single chip microcomputer control system applied in switching power supply method and principle, puts forward view point of adjustable voltage regulator output switching power supply for. That can realize switching power supply control regulation, and through the analysis of the working principle of voltage, voltage regulation method, A/D chip and the principle, so that the output voltage achieves to step regulator of 0.1~15V. Finally draw the conclusion that the DC switching power supply under the control of single-chip microcomputer can output stable, adjustable DC voltage.The adjustable regulated power supply has not only the advantages of small volume, low loss,but also the advantages of small output ripple voltage of linear power supply, advantages of output characteristics. And the introduction of SCM control, its function has certain intelligence, can satisfy needs of the general low limit the power occasions. And has certain research value and practical significance.Keywords:Regulated Power Supply; SCM; AD Chip目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 可调直流稳压电源国内发展现状 (1)1.2 可调直流稳压电源国外发展现状 (1)1.3 可调直流稳压电源研究的目的及意义 (1)2 可调直流稳压电源的基本原理 (3)2.1 直流稳压电源总体结构 (3)2.2 AT89C51单片机原理及其介绍 (4)2.3 数码管动态显示原理介绍 (8)2.4 数模转化电路原理介绍 (11)2.5 电源变压器原理介绍 (15)2.6 整流电路原理介绍 (15)2.7 滤波电路原理介绍 (16)2.8 稳压电路原理介绍 (18)2.9 保护电路原理介绍 (19)3 可调直流稳压电源硬件电路设计 (20)3.1 Protel 99SE (20)3.2 电源原理图设计 (22)3.2.1 开关电源电路设计 (22)3.2.2 模数转换电路设计 (22)3.2.3 保护电路设计 (23)3.2.4 单片机控制电路设计 (24)3.2.5 数码管显示电路设计 (24)3.2.6 电源硬件电路原理图 (25)4 可调直流稳压电源软件设计 (26)4.1 Keil编程软件 (26)4.2 C语言程序 (26)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)基于单片机的可调直流稳压电源设计1 绪论1.1 可调直流稳压电源国内发展现状在我国,以电力电子学为核心技术的电源产业,从二十世纪四十年代中期开始形成,到了九十年代以来,电源产业进入快速发展时期。
一方面,电源产业规模的发展的发展在加快;另一方面,在国家自然科学基金的资助和创新意识指导下,我国电力电子技术的研究从吸收消化和一般跟踪发展到前沿跟踪和基础创新,电源产业界涌现了一些技术难度较大,具有国际先进水平的产品,而且还产生了一大批具有代表性的研究成果和产品。
目前国内还开展了跟踪国际多方面前沿性课题的研究或基础创新研究。
但我国在电源产品的质量、可靠性和智能化的方面相对落后。
1.2 可调直流稳压电源国外发展现状而以美国为首的几个发达国家,在电源产品的工艺水平、开发投入、生产规模、先进检测设备、网络化和持续续航能力等方面相对领先。
现在,正向着数字化、模块化和绿色化等方向发展。
欧美等国的直流稳压电源多采用向开关电源实现,开关电源具有效率高、体积小、重量轻等显著特点。
目前世界各国都有广泛的应用,特别是对大容量高频开关电源的研究和开发已成为当今电力电子学的主要研究领域,并派生了很多新的研究方向。
开关电源在通信领域中,通常将高频整流器称为一次电源而将直流--直流(DC/DC)变换器称为二次电源。
同时,开关电源也在各种电子信息设备中,如计算机、充电电源等得到了广泛的应用。
本文的主要内容就是研制一种高性能直流开关电源。
1.3 可调直流稳压电源研究的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。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提的现代信息技术革命,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,因此电源的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,人们对它的要求也越来越高,要想为现代人工作、科研,在当代科技与经济高速发展的过程中,电源起到关键性的作用。
随着计算机和通讯技术发展而为生活、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。
对我们学生而言,在大学的实验室里和课程设计里面,有一个稳定可调的直流电源是很有必要的。
因传统的直流稳压电源输出电压是通过粗调波段开关及细调电位器来调节的,并由电压表指示电压值的大小。
这种直流稳压电源存在读数不直观、电位器易磨损、稳压精度不高、不易调准、电路构成复杂、体积大等缺点,而基于单片机控制的数字式可调稳压电源能较好地解决了以上问题。
本题采用单片机和其它元器件及外围电路,开发一个数字式可调稳压电源。
能够设定输出电压值、电压值输出显示、存储等功能。
通过此系统的设计,让开发者更深刻的掌握单片机基本原理,并熟悉一些外围电路的扩展,以及进一步提高C语言的硬件编程能力。
2 可调直流稳压电源的基本原理2.1 直流稳压电源总体结构在电子电路中,通常都需要电压稳压的直流电源供电。
日常生活中也需要将交流电转变成直流电,形成直流稳压电源。
一般直流稳压电源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、过流检测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流、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。
可调直流稳压电源原理框图如图2-1所示[1]。
图2—1 可调直流电源原理框图直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成[2]。
电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。
整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压各滤波电容C满足RL-C=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。