数控稳压电源开题报告

杭州电子科技大学信息工程学院毕业设计（论文）开题报告

题目基于单片机的数字可调稳压电源设计

系电子通信

专业通信工程

姓名

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指导教师

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

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。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[1]。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[2]。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[3]。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[4]。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[5],人们对它的要求也越来越高,要想为现代人工作、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[6]。

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[7]。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[8]。

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[9]。能够设定输出电压值、电压值输出显示、存储等功能[10]。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。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

（1）输出电流范围：0～1000mA；电压范围：3~12V；

（2）可按键设置输出电压值值，要求输出电压与给定值偏差的绝对值≤给定值的1％+10 mA；

（3）具有“+”、“-”步进调整功能，步进0.1V；

（4）三极管作调整输出，实现最低电压输出0V

（5）纹波电压≤10mV；

本电源主要由数控部分和稳流输出部分组成

1.数控部分

数控部分主要有数字电路构成，它要完成键盘控制，数码管显示输出的电压值，短路保护等功能。因此采用STC89C51单片机作为整机的控制单元，通过改变TLC5615的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改

变输出电流的大小。采用软件方法来解决数据的预置以及电电压的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。

2. 稳流输出部分

这部分是将控制部分送来的电流控制字数据转换成稳定电流输出。电压控制电路采用数控的方式，利用单片机送出数字量，经过D/A转换转变成模拟信号，再送到大功率三极管进行放大。单片机系统实时对输出电流进行监控，采用数字方式作为反馈调整环节，由程序控制调节功率管的输出电压恒定。

三、研究步骤、方法及措施：

一．本方案的基本原理如下图所示：

1．数控部分

数控部分主要有数字电路构成，它要完成键盘控制，数码管显示输出的电压值，短路保护等功能。因此采用STC89C51单片机作为整机的控制单元，通过改变TLC5615的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电流的大小。采用软件方法来解决数据的预置以及电电压的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。

2．稳流输出部分

这部分是将控制部分送来的电流控制字数据转换成稳定电流输出。电压控制电路采用数控的方式，利用单片机送出数字量，经过D/A转换转变成模拟信号，再送到大功率三极管进行放大。单片机系统实时对输出电流进行监控，采用数字方式作为反馈调整环节，由程序控制调节功率管的输出电压恒定。

二．程序框图

四、研究工作进度：

序号时间内容

1 2014.12.1-2015.1.5 选题

2 2015.1.6-2015.3.17 任务书

3 2015.3.18 开题报告会

4 2015.3.18-2015.3.2

5 收集相关资料

5 2015.3.25-2015.4.2 整理资料

6 2015.4.3-2015.4.16 实物制作

7 2015.4.17-2015.4.30 撰写论文初稿

8 2015.5.1-2015.5.14 撰写毕业论文

9 2015.5.15-2015.5.21 论文评审及修改

10 2015.6.3 毕业答辩

五、主要参考文献：

[1]金发庆. 传感器技术与应用．北京: 机械工业出版社, 2008

[2]李玉峰．MCS-51系列单片机原理与接口技术．北京：人民邮电出版社，2006

[3]李朝青. 单品机原理及接口技术. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2008

[4]胡健．单片机原理及接口技术实践教程．北京：机械工业出版社，2010

[5]DALLAS公司. DS18B20数据手册

[6]许超, 吴新杰, 张丹. 基于Proteus和Keil的单片机课程教学改革. 辽宁大学学报(自然科学版), 2011, 28(12): 19-26

[7]郝振涛,张建北,江恒,乔曼. 家庭温度监控装置[P]. 中国专利: CN201629819U, 2010-11-10

[8]张越, 张炎, 赵延军. 基于DS18B20温度传感器的数字温控器, 2011

[9]陈跃东. DS18B20集成温度传感器原理与应用. 安徽: 安徽机电学院学报, 2012

[10]邹于丰,基于AT89C2051单片机的温控器系列[J].电子世界.2011年,第5期,P39