基于单片机的数控电压源设计

合集下载

基于51单片机的12V数控电源设计

基于51单片机的12V数控电源设计2008年08月14日星期四下午 01:54忙了三天终于把数控电源搞定了.这次做的数控电源设计思想没什么新意,就是一个数模转换(ADC0809)和一个模数转换(DAC0832),再加上两个单片机分别控制0809和0832,组成一个反馈网络,来得到输入的数字相对应的电压,电压范围很小,只有0~12.75V.显示部分采用四段共阴数码管,为什么不用共阳的?哎,只因为最开始买零件的时候没有注意到单片机的驱动能力问题,买了一堆很不实用的零件.所以...之所以用两片单片机,也是因为觉得之前的单片机都没什么用了,以后改学430了,这些旧的单片机就用来做成一些实用的东西吧.呵呵,省得浪费.整块板子做出来之后有10*7cm那么大,用洞洞板焊的.实测电路输出精度+/-0.05V在12V范围内.硬件设计:第一块单片机P0口接数码管代码段的驱动,P2.4~P2.7接四位的位选线,P2.0~P2.3节四个独立操作按键 [模式] [加] [减] [确定] ,P1口接ADC0809的八位数据输出.P3.0~P3.3口接0809的控制线.P3.5~P3.7和第二块单片机的P2.0,P2.1,P2.2相连,用来控制数模输出增减.三根控制线作用分别为 [输出改变允许控制Control_1] [增减信号Control_2] [增减速度控制Control_speed]第二块单片机除了前面的三根控制线,就只剩下和DAC0832的控制线了,看电路图.用0832输出控制LM317可调三端稳压器的输出电压:DAC0809所需时钟脉冲由NE555产生系统电源:5V 12V GND -12V程序清单:第一块单片机:(接0809,四段数码管,四个独立按键)#include<reg51.h>#define uchar unsigned charint i=0,a=0;//定义循环算子uchar hold=5;//当前操作数[0-led1][1-led2][2-led3][3-led4][4-快速调节][5-无] uchar Get_data=0;//模数转换得到的结果int Get_data2=0;//将Get_data*5用以方便转化 (做电压表时用)//uchar led[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00};//阳极驱动不带小数点uchar led[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF};//阴极驱动//uchar point[]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x00};//阳极驱动带小数点uchar point[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xFF};uchar V_list[]={30,36,60,66,90,100,120,180,240};//电压值列表uchar V_index=6;//预置电压索引.uchar num[4]={10,5,0,0};//显示缓存uchar V_num=100;//显示的电压对应在0~255电之间的值,预置压数5Vuchar time=0;//控制模数转换频率变量uchar times=0;//控制按键允许速度变量uchar scan_grant=1;//允许输入uchar hide_flag=0;//隐藏标志[0隐藏][1显示]和hold配合用于控制某一位数码管的亮灭uchar hide_time=0;//用于控制数码管闪烁快慢//uchar zhengshu,xiaoshu_1,xiaoshu_2;void delay(int s);void key_mode();void key_add();void key_sub();void key_confirm();void display();void ADC();void convert();//将get_data填入到num[]数组中void scan_key();//键盘扫描函数void compare();//比较函数(Control_1 Control_2)[00-正确][11-加][10减]//定义位选线sbit led_1=P2^7;sbit led_2=P2^6;sbit led_3=P2^5;sbit led_4=P2^4;sbit mode=P2^0;sbit add=P2^1;sbit sub=P2^2;sbit confirm=P2^3;//0809四根控制线sbit ALE=P3^0;sbit START=P3^1;sbit OE=P3^2;sbit EOC=P3^3;//两根控制线sbit Control_1=P3^6;//变化控制线[1变化][0不变] sbit Control_2=P3^7;//增减控制线[1增][0减] sbit Control_speed=P3^5;//控制变化速度sbit close=P3^4;//当电压稳定时为0;void main(){//初始化led_1=0;led_2=0;led_3=0;led_4=0;//初始化定时器TMOD=0x01; //定时器0，方式1TH0=0x3c;TL0=0xb0;ET0=1; //允许定时器0中断TR0=1; //启动定时器0运行EA=1; //全部中断允许Control_1=0;Control_2=0;while(1){time++;if(time>=10){time=0;//扫描键盘if(hold==5){ADC();//模数转换compare();//转换结果比较,修改控制变量}else{Control_1=0;Control_2=0;}}if(scan_grant==0)scan_key();convert();scan_grant=1;EA=1;}hide_time++;if(hide_time>=80){hide_time=0;if(hide_flag==1){hide_flag=0;}else{hide_flag=1;}}display();}}//延时函数void delay(int s){for(i=0;i<s;i++){}}//按键处理------------------------------------ void key_mode(){delay(1000);if(mode==0){hold++;if(hold>=6){hold=1;}}}void key_add()//加函数{delay(1000);if(add==0){if(hold==0)//当前操作数[0-led1 即num[0]]{}if(hold==1)//当前操作数[1-led2 即num[1]]{if(V_num<=235){V_num=V_num+20;}//加1Vif(hold==2)//当前操作数[2-led3 即num[2]]{if(V_num<=253){V_num=V_num+2;}//加0.1V}if(hold==3)//当前操作数[3-led4 即num[3]]{if(V_num<=254){V_num++;}//加0.05V}if(hold==4)//当前操作数[4-快速调节即V_index] {if(V_index<=7){V_index++;}V_num=V_list[V_index];}if(hold==5)//当前操作数[5-无]{}}}void key_sub()//减函数{delay(1000);if(sub==0){if(hold==0)//当前操作数[0-led1 即num[0]]{}if(hold==1)//当前操作数[1-led2 即num[1]]{if(V_num>=20){V_num=V_num-20;}//减1V}if(hold==2)//当前操作数[2-led3 即num[2]]{if(V_num>=2){V_num=V_num-2;}//减0.1V}if(hold==3)//当前操作数[3-led4 即num[3]]{if(V_num>=1){V_num--;}//减0.05V}if(hold==4)//当前操作数[4-快速调节即V_index] {if(V_index>=1){V_index--;}V_num=V_list[V_index];}if(hold==5)//当前操作数[5-无]{}}}void key_confirm(){delay(1000);if(confirm==0){hold=5;}}//------------------------------------------------------------- void display(){/* led_1=1;if(num[0]==0)//如果第一位是0的话就不显示,led[10]是空{P0=led[10];}else{P0=led[num[0]];}delay(100);led_1=0;P0=0xFF;led_2=1;P0=point[num[1]];delay(100);led_2=0;P0=0xFF;led_3=1;P0=led[num[2]];delay(100);led_3=0;P0=0xFF;led_4=1;P0=led[num[3]];delay(100);led_4=0;P0=0xFF;*/if(hide_flag==1){if(hold==4){delay(400);return;}if(hold!=1){led_1=1;if(num[0]==0)//如果第一位是0的话就不显示,led[10]是空 {P0=led[10];}else{P0=led[num[0]];}delay(100);led_1=0;P0=0xFF;led_2=1;P0=point[num[1]];delay(100);led_2=0;P0=0xFF;}if(hold!=2){led_3=1;P0=led[num[2]];delay(100);led_3=0;P0=0xFF;}if(hold!=3){led_4=1;P0=led[num[3]];delay(100);led_4=0;P0=0xFF;}}if(hide_flag==0){led_1=1;if(num[0]==0)//如果第一位是0的话就不显示,led[10]是空 {P0=led[10];}else{P0=led[num[0]];}delay(100);led_1=0;P0=0xFF;led_2=1;P0=point[num[1]];delay(100);led_2=0;P0=0xFF;led_3=1;P0=led[num[2]];delay(100);led_3=0;P0=0xFF;led_4=1;P0=led[num[3]];delay(100);led_4=0;P0=0xFF;}}void ADC(){START=0;OE=0;START=1;delay(65);START=0;while(EOC==1){}OE=1;delay(65);Get_data=P1;OE=0;// convert();}void convert(){//基准电压要为12.8V/* Get_data2=Get_data*5;num[0]=Get_data2/1000;Get_data2=Get_data2%1000;num[1]=Get_data2/100;Get_data2=Get_data2%100;num[2]=Get_data2/10;Get_data2=Get_data2%10;num[3]=Get_data2; */Get_data2=V_num*5;//Get_data2=Get_data*5;num[0]=Get_data2/1000;Get_data2=Get_data2%1000;num[1]=Get_data2/100;Get_data2=Get_data2%100;num[2]=Get_data2/10;Get_data2=Get_data2%10;num[3]=Get_data2;}void scan_key()//键盘扫描后函数分配{if(mode==0)key_mode();if(add==0)key_add();if(sub==0)key_sub();if(confirm==0)key_confirm();}void compare()//比较函数(Control_1 Control_2)[00-正确][11-加][10减] {Control_1=0;Control_2=0;if(V_num<(Get_data-1)){Control_1=1;Control_2=0;if((Get_data-V_num)>=10){Control_speed=1;close=1;}else{Control_speed=0;close=0;}}if(V_num>(Get_data+1)){Control_1=1;Control_2=1;if((V_num-Get_data)>=10){Control_speed=1;close=1;}else{Control_speed=0;close=0;}}}//中断函数://定时器中断T0用于消除按键等待//定时器中断T1用于进入AD转换函数//--------------------------------------------------------------------//-------------------------定时器中断服务程序-------------------------//--------------------------定时器0工作方式1--------------------------//任务://1:限定进入按键扫描程序的时间间隔,避免在短时间内多次进入键盘扫描而造成误操作//--------------------------------------------------------------------void clear_key() interrupt 1 using 1{times=times+1;if(times==7)//这个数字决定了按键上限速度.{times=0;scan_grant=0;//允许输入EA=0;}TH0=0x3c; //计数器初值重载TL0=0xb0;}第二块单片机(接0832)#include<reg51.h>#define uchar unsigned charint i;sbit CS12=P3^0;//控制线sbit WR12=P3^1;//控制线sbit led=P2^2;//控制led亮灭sbit Control_1=P2^1;//变化控制线1 [1变化][0不变]sbit Control_2=P2^0;//加减控制线2 [1增][0减]sbit Control_speed=P2^3;//变化速度控制uchar out=0;//输出数据uchar a=0;void delay(int s);void main(){P1=0;WR12=0;CS12=0;Control_1=1;Control_2=1;Control_speed=1;while(1){for(a=0;a<=20;a++){delay(1000);}//根据控制信号线决定加减.if(Control_1==1){if(led==0){led=1;}else{led=0;}if(Control_2==1){if(out<=254)if(Control_speed==0){out++;}if(Control_speed==1){out=out+10;}}if(Control_2==0){if(out>=1)if(Control_speed==0){out--;}if(Control_speed==1){out=out-10;}}//写操作WR12=0;CS12=0;P1=out;delay(100);CS12=1;WR12=1;}if(Control_1==0) {led=1;}/*if(out>=255) {out=255;}if(out<=1){out=0;}*/}}void delay(int s) {for(i=0;i<s;i++) {}}。

基于单片机控制自校准数控电压源设计12

3 自动控制的理论基础3.1 PID理论比例、积分、微分控制(简称PID控制)是过程控制中应用最广泛的一种控制规律。

控制理论可以证明，PID控制能满足相当多工业对象的控制要求。

所以，它至今仍然是一种基本的控制方法。

一个典型的PID 单回路控制系统如图 3.1 所示。

图中c 是被控参数，r 是给定值。

图3.1 PID单回路控制系统3.2 PID算法PID 调节器的基本输入输出关系可用微分方程表示为：3-1式中，u(t)一调节器的输出信号；e (t)一调节器的输入偏差信号，e (t) =r (t) -c (t)；K p一调节器的比例系数；T I一调节器积分时间；T D一调节器微分时间。

由于本系统属于一种采样控制，它只能根据采样时刻的差值来计算控制量。

因此，在控制系统中，必须首先对式(3-1)离散化。

用数字形式的差分方程代替连续系统的微分方程，此时积分项和微分项可用求和及增量式表示：3-23-3 将式(3-2)和式(3-3)代入式(4-1)，可得离散的PID 表达式：3-4 式中，Δt=T 一采样周期，必须使T 足够小，才能保证系统有一定的精度；e (n)一第n 次采样时的偏差值；e ( n 1)一第(n-1)次采样时的偏差值；n—采样序号，n=0, 1，2…；u(n)一第n 次采样时调节器输出。

式中的第一项起比例控制作用，称为比例(P)项，即时成比例地反映控制系统的偏差信号e(t) ，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。

第二项起积分控制作用，称为积分(I)项，主要用于消除静差，提高系统的无差度。

积分作用的强弱取决于积分时间常数T，T越大，积分作用越弱，反之则越强。

第三项起微分控制作用，称为微分(D)项，能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间。

U0是偏差为零时的初值。

这三种作用可单独使用(微分作用一般不单独使用)或合并使用，常用的组合有：P 控制、PI 控制、PD 控制和PID 控制。

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。

基于单片机的数控直流稳压电源设计方案

基于单片机的数控直流稳压电源设计方案一、设计方案简介基于单片机的数控直流稳压电源设计方案主要是通过单片机控制开关电源的开关管，控制输出电压的稳定性和精度。

本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，单片机根据反馈信号控制开关电源的开关管进行开关操作，以实现电源输出电压的稳定。

二、设计方案详细介绍1.系统总体设计：本设计方案将开关电源分为输入电源模块、控制模块和输出电源模块。

输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压，以保证输入电源的稳定性；控制模块主要是使用单片机进行控制，接收反馈电路的反馈信号，根据设定值进行比较，并控制开关电源的开关管进行开关操作；输出电源模块主要是将开关电源的输出电压经过滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。

2.输入电源模块设计：输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压处理，保证输入电源的稳定性和安全性。

常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。

同时，可以使用稳压芯片来实现输入电压的稳压。

3.控制模块设计：控制模块使用单片机进行控制，主要是通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，并经过AD转换后与设定值进行比较。

根据比较结果，单片机控制开关电源的开关管进行开关操作，调整输出电压的稳定性。

在控制过程中，可以设置合适的控制算法，如PID控制算法，以提高控制的精度和稳定性。

4.输出电源模块设计：输出电源模块主要是对开关电源的输出电压进行滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。

常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。

可以使用稳压芯片或者反馈调节电路来实现输出电压的稳压。

5.电源保护设计：为了保护电源和设备的安全性，可以设计过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护等保护电路。

过压保护可以使用过压保护芯片，欠压保护可以使用欠压保护芯片，过流保护可以通过电流传感器实现，短路保护可以通过保险丝或者短路保护芯片实现。

三、设计方案的优势和应用1.优势：本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，使得输出电压的稳定性和精度得到保证。

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AVR单片机的数控直流电压源的设计与实现

基于A VR单片机的数控直流电压源的设计与实现摘要：本文介绍了一种基于A VR单片机与开关稳压芯片的数控直流电压源。

本系统通过Atmega16单片机以及DA转换器，控制以开关稳压芯片LM2596_ADJ为核心的BUCK电路，使其输出可调的电压，并具有液晶显示、掉电保持、过流保护等多种功能。

本系统包含稳压电路、比较电路、供电电路、采样电路等硬件部分以及SPI通信软件、AD采样软件、液晶显示软件等软件部分。

本系统的设计方案具有原理巧妙简单、性能指标优良等特点，具有较高的实践价值。

关键词：Atmega16单片机；DA转换器；开关稳压芯片；BUCK电路数控直流电压源，就是输出电压可控的直流电压源。

如今，电子设备己成为人们日常工作和生活中必不可少的一部分，而电源恰恰是电子设备的心脏，为电子设备提供所必需的能量，起着万分关键的作用。

电源系统对安全性、可靠性、便捷性以及实用性的要求正变得越来越高，数控直流电压源也因此逐渐受到人们的青睐。

传统可调电源往往通过电位器来达到目的，虽然这样的电源有很大的输出功率，但很难做到精确调整，效率也不高。

而数控直流电压源输出精确可调，亦有较高的输出功率以及转换效率，且更加轻便。

本文的目的就是研究和实现高效低耗的数控直流电压源。

1数控直流电压源基本组成及工作原理本文所设计的数控直流电压源的基本组成结构框图如图1所示，系统中，MCU选用A VR单片机Atmega16，它内部资源丰富，功耗低，可以保证系统稳定、可靠运行。

DA转换器选用TLC5615，其基准源由基准源芯片REF5020产生。

模拟电路模块包括开关稳压芯片LM2596_ADJ，运放芯片TL082，开关型电压转换芯片LMC7660以及功率电感等器件，共同构成一个BUCK电路。

输出电压、电流经采样电路采入MCU并由液晶LCD5110进行显示。

按键作为输入设备，对输出电压进行设置。

本设计工作原理是将单片机与DA转换器进行SPI通信，使DA输出可调的控制电压，送到运放TL082反相端。

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。

基于单片机的数控电压源设计

4.2.1 过流保护功能的重要性 ............................................................................... 16 4.2.2 过流保护功能的实现方法 ............................................................................ 16 4.2.3 电磁继电器的驱动方法 ................................................................................ 17 4.3 本章小结 ................................................................................................................... 17 第五章电路测试结果及性能分析 ....................................................................................... 18 5.1 电路测试结果 ........................................................................................................... 18 5.2 电路性能分析 ........................................................................................................... 18 5.3 本章小结 ................................................................................................................... 19 结论 ......................................................................................................................................... 20 参考文献 ................................................................................................................................. 21 致谢 ......................................................................................................................................... 23 附录一部分程序代码 ........................................................................................................... 24 附录二整机电路原理图 ....................................................................................................... 30 附录三整机实物图 ............................................................................................................... 32

基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作

基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作数控直流稳压电源是一种能够稳定输出直流电压的电源装置。

它通常由一块单片机控制，并通过反馈回路来实现对输出电压的稳定调节。

本文将介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计和制作过程。

首先，我们需要选择合适的硬件设备。

单片机选择常见的51系列单片机，如STC89C52，因为该系列单片机性能稳定且价格相对较低。

稳压电路中的关键元件包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路。

电源变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电级。

整流电路将交流电转换为直流电，滤波电路用于滤除电路中的杂波和纹波。

稳压电路根据单片机反馈信息来调节输出电压，并通过输出电路提供稳定的电压给负载。

接下来，我们需要进行电路设计。

根据所需输出电压和电流，选择合适的电源变压器和稳压集成电路。

通过计算得到电路中各个电阻、电容和二极管的参数，以保证电路的稳定性和可靠性。

在电路设计中，还需要考虑到过流保护、过压保护和温度保护等功能，以确保设备的安全使用。

设计完成后，我们需要进行电路的制作。

根据设计图纸，将电路图转移到电路板上，并通过化学腐蚀或电解腐蚀的方法将电路板制作完成。

然后，将各个元件按照电路图的要求焊接到电路板上。

注意焊接时要保证引脚的正确连接，避免引脚之间的短路和虚焊现象。

接下来，我们需要编写单片机的程序。

程序中需要实现对输入电压和输出电压的采样，通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，然后通过PWM（脉冲宽度调制）技术来控制输出电压的调节。

在程序中，还需要实现对电压的稳定调节和保护功能的控制。

需要注意的是，在设计和制作过程中，要遵循电气安全和电磁兼容性的要求，确保设备的正常运行和使用安全。

总结起来，基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作涉及到硬件设备的选择、电路的设计、电路的制作、程序的编写和调试测试等方面，需要一定的电子技术和单片机编程知识。

希望本文对读者有所帮助，能够指导大家在实际应用中进行数控直流稳压电源的设计和制作。

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。

基于单片机的数控电源设计本科毕业设计

基于单片机的数控电源设计摘要本系统主要论述了一种基于AT89S51的直流数控电源的设计原理及实现方法。

该稳压电源以开关型稳压芯片LM2596为基础，用I2C总线的数字电位器MAX5478实现输出电压的微步进调节，通过LM2596的反馈作用实现输出电压的稳定。

设计的开关电源具有输出电流过流保护及报警功能，LCD1602实时显示电压和电流值。

输出电压范围为1.23V～24V，电流范围0～1.8A，电压微步进值为0.1V，具有体积小，功率高，可靠性高的特点。

关键词开关电源过流保护AT89S51THE DESIGN OFDC POWER SUPPLY BASED ON SINGLECHIP MICROCOMPUTERABSTRACTThe article mainly discusses design principle and method of digital controlled DC power supply based on AT89S51.The power supply is based on the switching regulator chip LM2596, digital potentiometer MAX5478 that based on I2C bus is used to achieve the adjustment of micro-stepping voltage value.Through the feedback of LM2586 ,the system can achieve the stability of output voltge.The switch power supply system has the following function which can achieve the output over current protection,alarm and LCD1602 real-time display the voltage and current.The voltage range of output is 1.23V～24V,the current range of output is0～1.8A,and the micro-stepping voltage value is 0.1V.The power supply has advantages of small size , high power and high reliability.KEY WORDS switch power supply protection of over current AT89S51目录1 绪论1.1 研究的目的和意义自从人类有了电之后，各行各业都因为有了电而飞速发展，并出现了无数新型产业，直至今日，电已经在我们的日常生活中不可或缺。

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51单片机的数控电源设计

基于51单片机的数控电源设计本文介绍了以51系列单片机为控制单元，以数模转换器DAC0832输出参考电压，以该参考电压控制电压转换模块LM350的输出电压大小。

该电路设计简单，应用广泛，精度较高等特点。

引言目前所使用的直流可调电源中，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。

利用数控电源，可以达到每步0.1V的精度，输出电压范围0~15V，电流可以达到2A。

系统结构图1：硬件系统结构图对选用芯片说明DAC0832是一款常用的数摸转换器，它有两种连接模式，一种是电压输出模式，另外一种是电流输出模式，为了设计的方便，选用电压输出模式，如电路图所示，Iout1和Iout2之间接一参考电压，VREF输出可控制电压信号。

它有三种工作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式。

该电路采用单缓冲模式，由电路图可知，由于/WR2=/XFER=0，DAC寄存处于直通状态。

又由于ILE=1，故只要在选中该片（/CS=0）的地址时，写入（/WR= 0）数字量，则该数字信号立即传送到输入寄存器，并直通至DAC寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压，一旦写入操作结束，/WR1和/CS 立即变为高电平，则写入的数据被输入寄存器锁存，直到再次写入刷新。

AT24C02是一款常用的可掉电保存数据的ROM，2K比特容量，采用I2C总线操作，关于它的具体操作方法参考相关资料。

点击查看原始图片图2：主硬件电路图图3：参考电压电路图硬件电路设计采用常用的51芯片作为控制器，P0口和DAC0832的数据口直接相连，DA的/CS和/WR1连接后接P2.0，/WR2和/XEFR接地，让DA工作在单缓冲方式下。

DA的11脚接参考电压，参考电压电路如图2所示，通过调节可调电阻调节LM336的输出电压为5.12V，所以在DAC的8脚输出电压的分辨率为 5.12V/256=0.02V，也就是说DA输入数据端每增加1，电压增加0.02V。

基于AVR单片机的数控直流电压源设计

基于AVR单片机的数控直流电压源设计南京信息工程大学电子信息工程专业，南京 210044摘要:介绍一种以单片机AVR为控制核心的数控直流恒流源，该恒流源以运算放大器LM358加达林顿管组成，A／D采样电阻电压控制恒流源输出。

由键盘通过输入预定电流值，经单片机处理、采样恒流源电路输出电流值并与预定值比较，而进行调节控制．输出电流范围为20mA～2A，改变负载电阻，输出电压在24V化时，输出电流变化的绝对值小于输出电流值的0．1针ImA。

关键词:A VR单片机运算放大器恒流源A／D A VR单片机PWM1 引言单片机又称单片微控制器，它是把一个计算机系统集成到一个芯片上，概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。

单片机技术是计算机技术的一个分支,是简易机器人的核心元件。

早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案，使得指令周期长，执行速度慢。

以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。

此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。

1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。

相对于出现较早也较为成熟的51系列单片机，AVR系列单片机片内资源更为丰富，接口也更为强大，同时由于其价格低等优势，在很多场合可以替代51系列单片机。

AVR单片机，它采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此)，取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。

当然这种速度上的升跃，是以高可靠性为其后盾的。

AVR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。

1基于单片机的数控电压源课程设计(毕业设计)-推荐下载

2．2 主要特性
CMOS 工艺技术制造，工作电压 3-15V，“二键锁定”功能，编码输出为三态
输出，可直接与微处理器数据总线相连，内部振荡器能完成 4×4 矩阵键盘扫描，
亦可用外部振荡器使键盘操作与其他处理同步，通过外接电容避免开关发生前、
后沿弹跳所许的延时。有按键按下时
数据有效线变高，同时封锁其他键，
+5V +15 -15V
D/A 转换 DAC0832
可调稳压源
A/D 转换 ADC0809
4） 256B的片内数据存储器，其中高128字节地址被特殊功能寄存器SFR占用；
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。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，

基于单片机的程控电压源设计

基于单片机的程控电压源设计
现代电子设备中，程控电压源是一个非常重要的模块，它可以提供稳定可调的直流电压输出，广泛应用于各种电子系统中。

本文将介绍基于单片机的程控电压源设计，探讨其原理、实现方法以及应用场景。

一、设计原理
基于单片机的程控电压源设计，主要涉及到单片机控制模拟电路输出稳定的直流电压。

通常情况下，电压源的输出电压可以通过单片机的模数转换器（ADC）获取外部电压值，再通过数模转换器（DAC）输出控制信号控制电压源的输出电压。

通过单片机的程序控制，可以实现电压源的精确调节和稳定输出。

二、实现方法
在实际设计中，可以选择一款性能稳定可靠的单片机作为控制核心，如STC系列单片机。

通过外部电路连接ADC和DAC，获取电压输入和输出信号。

根据设计要求，编写单片机程序进行控制，实现电压源的精确调节和稳定输出。

同时，可以添加过压、过流保护电路，确保电路安全可靠。

三、应用场景
基于单片机的程控电压源设计在实际应用中具有广泛的场景，如电
子设备测试、实验室研究、电子制造等领域。

在电子设备测试中，程控电压源可以提供各种电压输出，满足不同设备的电压需求；在实验室研究中，可以通过程控电压源实现对电路的精确调节和测试；在电子制造中，程控电压源可以用于生产线上的电路测试和调试，提高生产效率和产品质量。

基于单片机的程控电压源设计是一种灵活可靠的电路设计方案，可以满足各种电子系统对电压稳定性和精确性的要求。

通过合理的设计和实现方法，可以实现电压源的高效控制和稳定输出，为电子设备的研发和生产提供有力支持。

希望本文对读者对基于单片机的程控电压源设计有所启发和帮助。

课程设计基于单片机的数控直流电源设计

课程设计基于单片机的数控直流电源设计随着科技的发展和电子技术的应用，数控技术在现代工业中得到了广泛的应用。

数控技术在实现高精度、高效率的同时，也带来了不少挑战，其中就包括数控直流电源的设计。

单片机作为一种重要的微处理器，可以在数控直流电源的设计中起到重要的作用。

本文将介绍基于单片机的数控直流电源设计，并分析其优势和应用。

一、设计原理：数控直流电源是在电力供应已经数字化的前提下，通过嵌入式微控制技术实现对直流电信号进行数字化控制的一种电力供给方式。

该技术主要通过控制器进行数字化控制，可并行实现输出电压、输出电流和负载等重要参数的实时监控和控制，从而实现电力供给的高精度和高可靠性。

基于单片机的数控直流电源主要由控制系统、数字化输出系统、输出分流系统、显示系统和传感器等组成。

其中，控制系统通过内部控制逻辑和程序，实时获取电源需要输出的电压、电流和负载信息，通过合理的控制算法生成控制信号，从而驱动电源输出相应的电信号；数字化输出系统固定输出直流电流值，可通过调整其输出电压和电流，实现不同功率的输出；输出分流系统用于实现多路电源分流，适应不同的负载并减少过大的输出电流对电路产生的不良影响；显示系统可实时地显示电源的各项参数信息，方便实时监控。

二、设计流程：基于单片机的数控直流电源的设计一般包含以下几个步骤：1.采集系设计：根据电源的需求采用MPU或MSU芯片采集所用电路的主要参数，如电流、电压等。

2.控制逻辑设计：作为一种嵌入式控制系统，由MPU或MSU芯片组成，可以根据采集值来生成控制信号。

3.控制信号生成器设计：根据采集到的电流、电压等参数信息生成相应的控制信号，该信号将被送到开关电源，实现对输出电流进行控制。

4.数字化输出电路：独立于控制电路，采用异步转换电路等方式，将所需的输出电流进行本地数字化处理。

5.控制器设计：是一种将电源输入与输出匹配的逻辑附件。

6.硬件设计：根据设计原则，精益制造硬件电路，提高电源的工作效率和稳定性。

基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计

基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计数控直流稳压电源是一种能够为电子设备提供稳定直流电压的电源，可以用于实验室、生产线以及科研等领域。

本文将基于单片机对数控直流稳压电源进行设计。

1.设计目标设计一个数控直流稳压电源，具有以下特点：-输入电压范围广，能够适应各种电源电压。

-输出电压范围广，能够满足不同设备的需求。

-输出电压稳定性好，能够保持输出电压在设定值附近波动范围内。

-控制方式灵活，能够通过数控手段来调整输出电压。

2.硬件设计-电源输入部分：使用变压器降低输入电压，并通过整流电路将交流电转换为直流电。

-过滤电路：用电容器对直流电进行滤波，减小纹波。

-脉宽调制（PWM）控制器：使用单片机的PWM输出，控制开关管的导通时间，从而调整输出电压。

-反馈电路：采集输出电压并与设定值进行比较，通过PWM控制器调整开关管的导通时间，使输出电压稳定在设定值上。

3.软件设计-单片机程序设计：编写单片机程序，实现输入输出控制，包括读取输入电压、设定输出电压以及调整PWM输出。

-降压控制算法：根据输入输出电压以及电流等参数，通过控制PWM 输出的占空比，实现对输出电压的调整和稳定。

4.输出保护-过压保护：当输出电压超出设定范围时，通过单片机程序停止PWM 输出，避免对设备的损坏。

-过流保护：当输出电流超过额定值时，通过监测电流大小，控制PWM输出，避免过大电流对设备的损坏。

5.调试与测试-利用示波器等测试工具，对电源的输入输出进行测试，验证稳定性和精度。

-对于过压、过流等保护功能，进行测试验证其可靠性和及时性。

总结本设计基于单片机实现了数控直流稳压电源，能够根据输入和输出的要求，实现电压的调整和稳定。

同时，通过保护电路、控制算法等设计，确保了电源的可靠性和安全性。

在实际应用中，可以根据具体需求进行扩展和优化，以满足更多应用场景的需求。

基于单片机的数控电压源设计

基于51单片机的12V数控电源设计

基于单片机控制自校准数控电压源设计12

基于51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方案

2019年基于单片机的数控电压源课程设计设计.doc

基于AVR单片机的数控直流电压源的设计与实现

基于单片机的数控直流稳压电源设计

基于单片机的数控电压源设计

基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作

基于单片机的数控直流稳压电源设计方案

基于单片机的数控电源设计 本科毕业设计

基于51单片机的直流数控电源设计

基于51单片机的数控电源设计

基于AVR单片机的数控直流电压源设计

1基于单片机的数控电压源课程设计(毕业设计)-推荐下载

基于单片机的程控电压源设计

课程设计基于单片机的数控直流电源设计

基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计

基于单片机的数控电源设计本科毕业设计