基于单片机控制的稳压电源
基于单片机的智能稳压电源设计
基于单片机的智能稳压电源设计摘要本智能稳压电源利用16位单片机SPCE061A为控制核心，可预置输出电压值并显示在液晶显示模块（LCD）上，通过其内置的A/D输出对PWM进行调制，再控制大功率开关管导通,再经过滤波输出。
同时通过采样电路将实际输出值反馈到单片机中构成闭环系统，进行比较、调整，提高了电源的输出精度。
输出电压范围为0.01v～10v，而且可以步进调整输出的电压值。
关键词：智能；单片机；PWM调制；稳压电源Design of Smart Power Supply Based on SCMWu Renjie(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou University, Jishou,Hunan 416000)AbstractThe 16 Bit SCM SPCE061A was used as the control unit in this design, the output voltage value can be protested form the keyboard and displayed it on the LCD module .At the same time, its built-in A / D converter moderate the output as pulse width moderation(pwm), and switch on the output, after that output through a filter . At the same time the circuit would sample the actual output value and feedback the output to the SCM’s input system, after comparing and adjusting to improve the output accuracy. Output voltage range from 0.01 v to 10v, it can also stepping adjust the output voltage value.Key words:intelligent；SCM；PWM modulation；power supply目录第一章引言 (1)第二章方案论证与设计 (2)2.1 系统整体方案论证 (2)2.2数据采集和处理器选择 (2)2.3 电源供电电路 (2)2.4 显示电路模块 (2)第三章系统总体设计方案及设计框图 (3)第四章系统模块电路分析 (4)4.1 SPCE061A[1]单片机最小系统概述 (4)4.1.1 ADC 的控制 (5)4.1.2 DAC 的控制 (6)4.1.3 IO 端口结构 (7)4.1.4 单片机端口资源的分配 (8)4.2 电压控制电路 (8)4.2.1 ADC、DAC电压调整电路 (9)4.2.2 脉宽调节电路的工作原理 (10)4.2.3 脉宽调制电路参数的选择 (12)4.2.4 开关管输出的电路参数的选择 (13)4.2.5 平滑电容电阻的参数选取 (13)4.3 键盘设计 (14)4.4 液晶显示 (14)4.5 正负电源供电电路 (18)第五章软件流程图 (19)5.1 主程序 (19)5.2 键盘程序 (19)5.3 闭环调整子程序 (20)第六章系统测试和误差分析 (22)6.1 系统功能测试 (22)6.2 系统误差分析 (22)参考文献 (23)附录 (24)结束语 (30)基于单片机的智能稳压电源设计引言第一章引言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。
单片机在可调直流斩波稳压电源中的应用
单片机在可调直流斩波稳压电源中的应用【摘要】基于单片机控制技术，设计出一种可调直流斩波稳压电源。
它的主电路由三相桥式不可控整流电路、采用IGBT作为开关功率管的降压斩波电路和电容滤波电路组成。
它的控制电路以AT89s52单片机为控制核心，通过反馈电压与基准电压比较来调制PWM波，PWM波作为EXB841的输入信号，实现对IGBT器件的导通关断控制，从而实现可调直流稳压。
系统软件采用混合语言编程，对系统实时性要求较高的部分采用汇编语言编程，以提高运行速度，其他部分，采用C语言编程。
实验证明，该稳压电源，性能稳定，抗干扰能力强，简单易于操作。
【关键词】稳压电源；斩波电路；单片机；PWM；IGBT直流稳压电源是一种常见的电子设备，被广泛的应用与各个领域。
目前市面上使用的直流电源大部分是线性电源，而线性直流稳压电源由分立器件组成，存在体积大、效率低、可靠性差、操作不便、故障率高等缺点。
随着电子技术的迅猛发展，各种电子设备对电源性能的要求越来越高。
稳压电源日益朝着小型化、高效率、模块化、智能化方向发展。
本文介绍了一种以单片机系统为核心的新型可调直流稳压电源的设计，他主要由斩波电路和AT89S52单片机控制系统构成。
它具有体积小、重量轻（体积和重量只有线性电源的20～30%）、效率高（一般为60～70%，而线性电源只有30～40%）、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化等优点。
而且价格低廉，操作简单。
具有较高的应用价值。
1.系统的总体设计该系统由两部分组成，即主电路和控制电路。
如图 1 所示，主电路由整流滤波电路、IGBT斩波电路、滤波电路组成；控制电路由控制电源、AT89S52单片机系统、IGBT驱动电路、ADC模数转换电路、8279键盘显示电路、检测保护电路组成。
主电路中整流滤波电路采用常用的三相桥不可控整流器，将电网的三相交流电压转换成直流，再经电容滤波得到平滑的直流电压。
稳压电路是由大功率器件IGBT实现的降压斩波电路。
基于AT89S52+单片机控制的直流稳压电源
摘要本系统以AT89S52单片机作为系统的核心，由D/A数字模拟转换模块、按键、LED串口显示模块等模块组成一个数控电源。
该系统实现了输出电压：范围2～＋15.0V，步进1V，纹波不大于10mV；输出电流：500mA；输出电压值由数码管显示；由“＋”、“－”两键控制输出电压步进增减。
输入模块的按键按下之后，对单片机就有了一个输入，单片机将输入的数字一方面给显示模块，让它们在数码管中显示出来；另一部分输给DAC0832，让它转化为模拟量电流输出，通过运算放大器将这模拟量转化为相应的电压，这电压经过放大后控制LM317的控制端，从而实现输出电压的控制。
关键词：AT89S52单片机, 数控电源, D/A,直流电源AbstractThe AT89S52 SCM is the heart of the NC Power,which is made up of Digital-analog converter module,key module and LED display module.The Output voltage of the syetem is between 2V and +15.0V,Stepped by 1V,the ripple is not more than 10mV,and the output current is 500mA,The value of Output voltage is displayed by Digital control,and the stepping change in output voltage is controlled by "+and "-"keys.When you press the button of the input module,the SCM will have an input.On the one hand ,the SCM transfers the figures into the display module,which display the figures,on the other hand, the SCM transfers the rest information into DAC0832,making it into a simulation of output current.By the operational amplifiers the simulation is changed into the appropriate voltage,which is used to control LM317-control ,so it is success in the control of output voltage.Keywords:AT89S52 monolithic integrated circuit, numerical control power source, D/A,direct-current power supply目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................ I I1 引言 (1)2 设计要求 (1)3 方案论证 (1)3.1D/A数字模拟转换模块 (2)3.２可调稳压芯片 (2)3.3按键控制模块 (2)3.4显示模块 (3)4 设计原理 (3)4.1单片机模块 (3)4.1.1单片机介绍 (3)4.1.2 单片机外围电路介绍 (5)4.2D/A模块 (6)4.2.1 D/A电路简介 (6)4.2.2 DAC0832及其外围电路 (6)4.2.3 D/A 转换的计算 (8)4.3LED数码管显示模块 (10)4.3.1 数码管显示简介 (10)4.3.2 数码管编码表 (11)4.4直流电源 (12)4.4.1直流供电电源制作原理 (12)4.4.2 输出电源工作原理 (13)5 软件部分 (14)5.1开发工具介绍 (14)5.2程序框图: (15)6 仿真结果数据分析 (15)7 结束语 (16)参考文献 (17)附录一：电路图 (18)附录二：源程序 (19)1 引言在现代家庭中各种电器的不断出现，并要求着各种不同值的电源出现，使得家庭购买不同值得电源。
基于单片机的数字可调稳压电源
摘要毕业设计论文基于单片机的数字可调稳压电源的设计系别：专业（班级）：作者（学号）：指导教师：完成日期：蚌埠学院教务处制基于单片机的数字可调稳压电源的设计摘要：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。
电源的数字化控制是人们追求的目标之一，人们对它的要求也越来越高，数控直流稳压电源能给人们带来很大的方便，为我们工作、科研、生活提供更好、更方便的服务。
本题采用单片机和其他元件及外围电路，开发一个数字可调式稳压电源，能够设定输出电压值、电压输出显示等功能。
关键词：单片机、直流、稳压、数模转换Based on single-chip digital adjustableregulated power supply designAbstract: Microcontroller-based digital adjustable DC power supply as simple in principle, easy operation, good stability, high accuracy, low cost, easy to implement, andmany other advantages of being more widely appreciated. Performance than thetraditional adjustable DC power supply is good, very suitable for general teachingand research use.In this paper, a microcontroller-based digital controlled power supply design, the single chip digital control technology, organic integration into the DC powersupply design, digital design of a universal DC power supply, details of theAT89C52 microcontroller applications The keyboard scanning principle, thedigital dynamic display principle, the timer interrupt principle, to understandinstruction in all aspects of SCM-related applications, but also introduces theDAC0832 digital-analog converter chip works. System consists of analog powersupply, control circuits, digital to analog conversion circuit, amplifier circuit,display circuit and other parts, output 0-12V voltage range, step value of 0.1V DCpower supply.Digital control of power is one of the goals people pursue, people demand more and more of it, NC DC power supply can give them great convenience forour work, scientific research and to provide better and more convenient service.The problem with single chip and other components and peripheral circuits, thedevelopment of a number of adjustable power supply, can set the output voltage,the voltage output display.Keyword s: microcontroller; DC; regulators; digital to analog conversion目录第一章绪论 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2国内外发展状况 (2)1.3论文构成及研究内容 (3)第二章数字式可调稳压电源原理介绍 (4)2.1方案选择及总体原理介绍 (4)2.2单片机AT89C52原理及其介绍 (5)2.3矩阵键盘扫描原理介绍 (6)2.4 LCD-1602显示原理介绍 (7)2.5数模转换电路原理介绍 (9)第三章数字式稳压电源硬件电路设计 (12)3.1稳压电源数字部分设计 (12)3.1.1单片机主体电路设计 (12)3.1.2键盘部分电路设计 (13)3.1.3 DAC0832数模转换部分电路设计 (13)电路图如下 (14)3.2电压输出单元电路 (15)第四章数字式可调稳压电源软件程序设计语言 (16)4.1 系统软件流程图 (16)4.2 系统程序介绍 (17)4.2.1 初始化硬件程序 (17)4.3 主程序程序语言 (18)结论 (25)谢词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26参考文献 (26)附录一数字部分电路总图 (27)第一章绪论1.1研究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。
基于单片机的数控直流稳压电源设计
PRACTICE区域治理基于单片机的数控直流稳压电源设计江苏大学京江学院 陈金华摘要：随着新时代的到来，我国整体国力有了很大提高，这也有利于我国电子技术产业的快速发展。
在电子技术领域当中，不管是任何类型的电子设施都有一个共同一致的电路，这就是电路电源，唯有取得了电路电源的支撑，才可以较好地使电子设施取到良好的运转以及工作。
直流稳压电源在电子技术领域占有十分重要的地位，这是当中不可或缺的主要设施之一。
本文章重要对基于单片机的数控直流稳压电源的设计实行了详细的研究，用单片机成为中心，对直流稳压电源实施了设计，一开始对系统硬件方面的设计进行了研究，其次，又对系统软件方面的设计实行了研究。
关键词：单片机；数控直流稳压；电源设计中图分类号：TL825 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）29-0207-0001电子技术产业是关系到社会生产和人民生活的非常主要产业，其发展始终受到社会各界的极度注重。
而直流稳压电源成为电子领域当中的一种不可或缺的设施，普遍地运用于教育、科学研究等行业。
以往的多性能直流稳压电源繁杂性能较高，并且在性能方面还较为单一，在可靠性方面很难得以保障，往往受到各种方面因素的干扰而带来一定的影响，很难得以控制。
另外，长时间运用直流电源还会产生各项在质量原因的相关问题，如波段导关与电位器发生的对接不合理等问题，这不只是影响到输出的准确性以及及时性问题，且还减少了直流稳压电源该拥有的运用时间。
单片机即单片微控制器拥有价格低、体格小等特征，将其利用于直流电源的设计当中，以确保直流电源的更新。
本文章重要是以单片机为关键，设计了一样精确度高智能化的直流稳压电源，详细状况如下。
一、直流稳压电源系统的性能特征科学地制定直流稳压电源的输出电压，以0V-9V较好，并制定输出电压。
本试验系统由AT89S51单片机、LCD1602显示电压模板与D/A变换模板、电压模板以及数据收集模板等合成，并可达到多样性能。
基于单片机的直流稳压电源毕业设计
基于单片机的直流稳压电源毕业设计基于单片机的直流稳压电源是一种能够提供稳定的直流电压输出的装置。
它广泛应用于各种电子设备和电子系统中，并且对电子设备的正常工作起到至关重要的作用。
本文将介绍这样一个基于单片机的直流稳压电源的毕业设计，并详细讨论其设计原理、电路图和功能。
首先，我们来介绍这个直流稳压电源的设计原理。
该电源的设计采用了单片机作为控制核心，通过精确的反馈控制来保持稳定的输出电压。
具体来说，单片机通过测量输出电压并与设定的目标值进行比较，然后相应地调整控制电路的工作状态，以实现电压的稳定输出。
单片机还可以监测电源的工作状态，并在出现异常情况时采取相应的保护措施，以防止电源和连接的设备受到损坏。
其次，我们来看看这个直流稳压电源的电路图。
电路图中包括了电源输入部分、控制部分和输出部分。
电源输入部分主要包括输入电源接口、输入滤波电路和过压保护电路。
控制部分由单片机和与之连接的外围电路组成，用于控制电源的工作状态和输出电压。
输出部分由电压稳压电路和输出滤波电路组成，用于提供稳定的输出电压。
此外，电路图还包括了保护电路，用于保护电源和负载设备免受过电流、过压和过热等异常情况的影响。
最后，我们来讨论一下这个直流稳压电源的功能。
该电源具有以下几个主要功能：1.稳定输出电压：通过单片机的精确控制，电源可以提供稳定的输出电压，以满足负载设备的要求。
2.输入保护：通过过压保护电路，电源可以在输入电源过压时及时切断电源输入，以保护电源和负载设备。
3.负载保护：通过输出过电流保护电路，电源可以在输出电流超出额定值时及时切断电源输出，以保护电源和负载设备。
4.温度保护：通过温度传感器和过热保护电路，电源可以在工作温度超出安全范围时及时切断电源输出，以确保电源的安全运行。
总结起来，这个基于单片机的直流稳压电源是一种功能强大的装置，能够提供稳定的输出电压，并具有输入和负载保护功能。
它的设计原理、电路图和功能使得其能够广泛应用于各种电子设备和电子系统中。
单片机的数字稳压电源
单片机的数字稳压电源随着科技的不断发展，单片机已经成为了各种电子设备中不可或缺的核心部件。
而为了确保单片机的正常运行，提供稳定可靠的电源是非常重要的。
本文将介绍单片机数字稳压电源的原理、特点以及应用场景。
一、数字稳压电源的原理数字稳压电源是一种使用数字控制技术来调节输出电压的稳压电源。
它通过采集输入电压和输出电压的信号，并进行比较和计算，控制开关管的导通时间，从而实现对输出电压的稳定调节。
数字稳压电源的基本原理是采用了反馈控制和PWM调制的技术。
具体来说，它通过采集输出电压的反馈信号，与参考电压进行比较，并根据比较结果调整开关管的导通时间，使输出电压保持在设定值附近。
二、数字稳压电源的特点1. 稳定性高：数字稳压电源采用了反馈控制技术，可以实现对输出电压的精确调节，从而保证了电源的稳定性。
2. 可调性强：数字稳压电源可以根据需要调节输出电压的大小，适应不同的电子设备需求。
3. 响应速度快：数字稳压电源采用了PWM调制技术，可以快速响应输入电压的变化，保持输出电压的稳定。
4. 效率高：数字稳压电源采用了开关管控制的方式，可以减小功率损耗，提高电源的效率。
5. 可靠性好：数字稳压电源采用了数字控制技术，减少了电路的复杂性，提高了电源的可靠性。
三、数字稳压电源的应用场景数字稳压电源广泛应用于各种电子设备中，特别是需要稳定电压供给的场合。
以下是一些常见的应用场景：1. 单片机开发：在单片机开发过程中，需要提供稳定可靠的电源供给，以确保单片机正常运行。
2. 通信设备：在各种通信设备中，数字稳压电源可以提供稳定的电压供给，保证通信信号的传输质量。
3. 工业控制：在工业自动化控制系统中，数字稳压电源可以为各种传感器、执行器等设备提供稳定的电源供给。
4. 医疗设备：在医疗设备中，数字稳压电源可以为各种医疗仪器提供稳定的电压供给，保证医疗操作的安全性和可靠性。
总结：数字稳压电源是一种使用数字控制技术来调节输出电压的稳压电源。
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dsPIC30F3011单片机的双路直流稳压电源设计
波 ， 样对 缓慢 变化 信号 和快速 变 换信 号都 能起 到 这
很 好 的滤波 效果 ．
３ ２ 控制模 式设 计 ．
本 系统采用时间最优调节 和 ＰＤ调节 ， Ｉ 时间最优
调节 的 目的是加快调节的效果 ， 使输 出电压尽 快达到 设 定值 ； Ｉ ＰＤ调节 的 目的是提 高输 出电压 的精度 和稳
图 １ 系 统 整 体 设 计 图
收稿 日期 ： ０ ２— ５—１ ２１ ０ ０
作者 简介 ： 赵小霞 （９ ４一） 女 ， １７ ， 河南济源人 ， 硕士 ， 师．研究方 向 ：电气 自动 化 讲
・
３ ２・
洛 阳师范学 院学报 ２ １ ０ ２年第 １ １期
２ 控 制 系统 硬 件 设 计
内设的 Ａ Ｄ转换器， ／ 温度传感器采用 Ａ ２１ ． Ｉ ２ ５ 输入按 Ｙ ０ 键 ６ ： 路输出调整与显示 、 路输出调整与显示 、 个 １ ２ 电 压上升、 电压下降、 电流上升、 电流下降． 显示屏采用
ｌ Ｄ显示 ， Ｅ 显示 内容为当前输 出电压值 、 电流值 以及故
障时的故障代码， 控制系统整体设计如图 １ 所示 ．
赵 小 霞
（ 源 职 业 技 术 学 院 电 气 工 程 系 ，河 南 济 源 ４ ９ ０ ） 济 ５０ ０
摘
要 ： 统使 用的双路直流稳压 电源大 多是线性 电源，缺乏 自我保护 的功能、故障 率较 高，且维修 工作量很 传
大．本 文介 绍 了一种基于单 片机 的双路 直流稳 压 电源的设计 方法 ， 该设计主电路采 用二极管 完成 Ａ ／ Ｃ变换 ． ＣＤ
定度 ．时间最优调节的思路是 只要采样值低于给定值 ，
控制信号 的增量为最大值 ， 到误 差信号等 于或小于 直
基于单片机的数控稳压电源设计_朱贵宪
STC12C5A32AD OUT
LCD
图 3 D/A 转换及运算放大电路
中， 通常都要用到键盘来
Fig.3 Enlarge circuit of D/A changes and operation
实现人机对话功能。 它包
1．3 A/D 采样电路
括用户对应用系统的状态干预与数据输入，以及应
P2.0~P2.7 P0.5 P0.7 P0.3 P0.4 P0.6
DB0~DB7 R/W D/I /CS RET E
R5
C10
5.1k 47pF
R4 OUT
20k 1 2 3 4 5 6 7 8 9
P3.0 10 P3.1 11 ADJ+ 12 ADJ- 13
14 CS 15 SCLK 16 DIN 17
该 款 单 片 机 最 大 的 优 势 是 ：STC 采 用 Mcs－51 构架，拥有极大的软件优势和极多的用户群，使得 这个产品的出货量很大， 完全能够保证供货和较 低 成 本 ［1］。
所 以 本 系 统 采 用 STC12C5A32AD 单 片 机 作 为 整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制 器，又是数据处理器，而且带有 A/D 转换的功能，可 对实时电压进行采样。
收 稿 日 期 ：2010－11－03；修 订 日 期 ：2011－03－28 作 者 简 介 ：朱 贵 宪 （1974－） ， 男 ， 硕 士 ， 讲 师 ， 研 究 方 向 为 智 能 测 控 、单 片 机 开 发 。
50
Automation ＆ Instrumentation 2011(6)
实时监控，输出电压通过 STC12C5A32AD 单片机A/ D 采样，把实时模拟量转化为数据量，经单片机分析 处理，通过数据形式的反馈环节，使电压更加稳定， 构成稳定的压控电压源。
基于单片机控制的开关电源设计论文
引言开关电源是利用现代电子电力技术控制功率开关管（MOSFET；三极管）的导通和关断的时间比来稳定输出电压的一种新型稳压电源。
它是在电子、计算机、通信、电气、航空航天、军事以及家电等领域应用非常广泛的一种电力电子装置。
具有电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点。
本文中研究的单片机控制开关电源，可以通过键盘预置期望输出电压值，模/数转换器对输出电压进行采样，由软件控制单片机输出相应的脉冲宽度，对开关电源进行脉宽调制，输出预期的电压。
并采用PID算法控制输出电压稳定，构成可输出3v到12v 的可调电压，并显示实时电压和预置值，通过键盘可随时修改PID参数以优化控制效果，并该系统可以给芯片提供工作电压，加以扩展可构成输出正负3到12伏的双极性电源。
单片机控制的开关电源具有设计弹性好的优点，可以按照设计者的思想灵活的工作。
目前电子设备的日益小型化需要供电电源的小型化，这样制作小型化电源是未来电源制作的一个趋势，传统开关电源线路一般很复杂体积也较大，如果使用的单片机作为控制核心必将可以大大简化电源的结构，制作更加小的电源将成为可能，并且使用单片机可以扩展许多功能，如显示，实时控制调整电压，可维护性强，由于目前国内有专门的PWM输出的单片机价格昂贵，普通的单片机I/O口模拟的脉宽频率较低，速度较慢，远远达不到现代电源要求的工作频率，所以目前单片机控制的电源使用并不广泛，但是单片机在智能化以及可实现的用户友好界面，扩展性强等等方面的优势使其成为未来电源重要的发展方向。
因此，我们研究单片机控制的开关电源，非常有现实意义。
随着半导体技术和微电子技术的高速发展，集成度高、功能强大的大规模集成电路的不断出现，使得电子设备的体积和重量不断下降，这就要求有效率更高、体积更小、重量更轻的开关电源，使之能满足电子设备的日益小型化的需要。
这是未来开关电源设计所应考虑的第一个问题。
开关电源的效率是与开关管的变换速度成正比的，要进一步提高开关电源的效率，就要提高电源的工作频率。
基于单片机的直流稳压电源系统设计
直 流 稳压 电源 在各 行各业 被广 泛 作为 强弱 电 电气 设备 控制和
断 、历史 运行 数据 等信 息通 过 可视化 触摸 系统 进行 智 能动 态 的显
启动 的重 要驱 动载 体 ，是 各控 制 系统 发挥 出优 良电气性 能 的重 要 示 『 。从 图 １ ３ ］ 可知 ， 片机 系统 主要 驱动 ２个驱 动 电路 ， 单 从功 能划 保 障条件 『 。传 统 的直 流稳 压 电源 普遍 存 在调 节精 度 不高 、 号 分来 看 ， 动 电路 Ａ 主要 控制 预 稳压 电路 完成 对 直 流 电压 的粗 调 １ ］ 信 驱 响应 缓慢 等弊 端 ， 较 小 电压波 动范 围 内很 难 实现 动态 调节 ， 在 已经 节 ，即 当比较 放大 回路 所采 集 的实 时直流 输 出信 号与 预设 基准 电 不 能满 足 现代 智能 数字 化控 制 系统发 展 的要求 。为 了建 立 响应 速 压值 相 差较 大 时，单片 机 系统就 会 自动 发 出粗 条件 命 令经 驱动 电 率快 、 调节 范 围较 广的 直流 稳压 电源 系统 ， 将单 片机 集成 化 数字 控 路 Ａ 实现直 流 电压 的大 范 围调 节 ， 并经 滤波 电路 Ａ进 入线 性调 节
性能水 平 。
１３ 电 压 取 样 与 采 集 回 路 ．
１ 硬 件 电 路 设 计
１１ 系统 总 体 设 计 方 案 ．
单 片 机 系 统所 采集 到 的 系统 输 出直 流 电压信 号 为模 拟信 号 ，
为 了变成 单 片机 系统 能够进 行 综合 分析 处理 的数 据信 号 ，本次 设
Ｉ塑 ｓｊｒ ！ｈＹｊ ｅａ ｉ ｉ・ ｕ
基于单片机 的直流稳 压 电源 系统设计
基于单片机的可编程直流稳压电源设计
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。
文章介绍了将单片机控制系统应用于直流稳压电源的方法和原理，实现了稳压电源的数控调节，在宽输出电压下实现了0.1v步进调节，并分析了稳压工作原理和电压调节方法。
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。
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。
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。
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。
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。
一、系统设计（一）方框图设计。
该电路采用单片机（AT89C51）作为主控电路，由三端集成稳压器（LM317）作为稳压输出部分。
另外，电路还增加参考电压电路、D/A转换电路、电压放大电路、显示电路等部分电路。
其方框图如图1所示：图1 用单片机制作的直流稳压可调电源框图整个电路的运行需要模拟电压源提供+5V,±15V的模拟电压，以便使电路中的集成数字芯片能够正常工作。
电路运行时，首先由单片机设置初始电压值，并送显示电路显示。
然后将电压值送D/A转换电路进行数模转换，再经放大电路进行电压放大，最终反馈到三端集成稳压器（LM317）输出模拟电压。
（二）硬件设计。
本电路的硬件组成部分主要由单片机（AT89C51）、变压器、整流电路、滤波电路、稳压器（LM317）、参考电压电路、D/A转换电路（DA0832）、放大电路、显示电路等组成。
硬件电路如图2所示，整个电路通过单片机（AT89C51）控制，P0口和DAC0832的数据口直接相连，DA的CS和WR1连接后接P26,WR2和XFER接地，让DA工作在单缓冲方式下。
基于单片机控制的直流稳压电源及漏电保护
基于单片机控制的直流稳压电源及漏电保护利用LM358和pmos管IRF9540设计一种超低压差稳压电源电路。
电路器件选用常规器件，成本低。
结构简单。
本电路主要有线性电源变换电路、显示电路、控制电路和漏电保护控制电路四部分。
其中主线性变换电源电路基于VLDO原理设计，调整管采用pmos管IRF9540。
压降可以达到0.2V。
功率显示电路采用液晶，由单片机控制。
漏电保护控制电路采用单片机控制，对高低电位分别采用MAX4173和运放组成电流采样电路，由单片机控制继电器控制电源开关。
本系统还需要编写程序来实现系统，并且有软件流程图。
目录1系统方案 (2)1.1 线性直流稳压电源系统的论证与选择 (2)1.2 电流检测系统的论证与选择........................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3 漏电保护系统的论证与选择........................................................................................... 错误!未定义书签。
2单元电路设计................................................................................ 错误!未定义书签。
2.1 线性直流稳压电源......................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2电流检测系统.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能稳压电源设计
基于单片机的智能稳压电源设计在现代电子设备的广泛应用中，稳定可靠的电源供应是确保设备正常运行的关键。
传统的电源往往存在稳定性差、效率低、适应性弱等问题。
为了满足各种电子设备对电源的高要求，基于单片机的智能稳压电源应运而生。
一、智能稳压电源的需求与背景随着电子技术的飞速发展，各类电子设备在我们的生活和工作中扮演着越来越重要的角色。
从智能手机、电脑到工业自动化设备，无一不需要稳定的电源供应。
然而，不同的设备对电源的电压和电流要求各不相同，而且电网电压的波动以及负载的变化也会对电源输出产生影响。
因此，设计一款能够自动适应负载变化、保持输出电压稳定的智能稳压电源具有重要的现实意义。
二、单片机在智能稳压电源中的作用单片机作为智能稳压电源的核心控制单元，承担着至关重要的任务。
它通过实时监测输入电压、输出电压和电流等参数，运用内置的算法进行计算和分析，然后控制相关的电路元件，实现对输出电压的精确调节。
例如，当负载突然增大导致输出电压下降时，单片机能够迅速检测到这一变化，并增大功率输出，使输出电压恢复到设定值。
反之，当负载减小时，单片机则相应地减小功率输出，以提高电源的效率，降低能耗。
三、智能稳压电源的硬件设计1、输入电路输入电路通常包括滤波电容、整流二极管等元件，用于将市电交流电压转换为直流电压，并进行初步的滤波处理，以减少输入电压中的杂波和干扰。
2、功率变换电路这是智能稳压电源的核心部分，常见的有降压型（Buck）、升压型（Boost）和升降压型（BuckBoost）等拓扑结构。
根据实际需求选择合适的拓扑结构，并选用高性能的功率开关管，如 MOSFET 等，以提高电源的转换效率和可靠性。
3、输出电路输出电路包括滤波电感、电容等元件，用于对功率变换后的直流电压进行进一步的滤波，以获得平滑稳定的输出电压。
同时，还需要添加过流保护、短路保护等电路，以保障电源和负载的安全。
4、电压电流检测电路为了实现对电源输出的精确控制，需要实时检测输出电压和电流。
用单片机制作的直流稳压可调电源
用单片机制作的直流稳压可调电源摘要：把粗调波段开关以及细调电位器作为调节方式的是传统直流稳定电源输出，而且电压数值的大小是通过电压表来显示的。
但是传统的直流稳定电源输出的也是存在一定的缺点的，比如：体积比较大、复杂的电路构造、没有直观的读数、不容易进行调节、稳压精度比较低、电位器容易被磨损等，但是单片机制作的直流稳压可调电源可以很大程度上的解决以上这些问题。
关键词：单片机；直流稳压；可调电源就传统的直流稳压电源来说，其电源所对应的输出电压主要是在相应的粗调波断开关和细调电位器的情况下实现调节功能的，并通过电压表的知识电压值大小进行实现。
就这种直流稳压电源来说，其实际使用过程中存在一定的不足和缺点，主要表现为不易调准，电位器易磨损，读数不直观，稳压精度较低等情况，而且电路构成较为复杂，体积较大。
而基于单片机控制的直流稳压电源的应用则可以将上述问题进行有效改善。
1.电源的特点和功能此电源有两个调压元件，第一级调压元件是选取可控硅，第二级调压元件是选取LM317、LM337稳压电源芯片，电阻网络的电阻的改变方式是控制继电器，此控制方法采取AT89S51单片机，进而对调节元件的外围参数进行改变，从而得到可调节电压（步长为2~18V、0.1V），最大1A的驱动能力，同时显示输出电流大小和电源电压的数值。
电源主要有一下几个特点：（1）电路具有双重保护功能。
在软件中设置过载保护，同时在电阻的前端增加1A保险，以避免由于负载造成短路，破坏三端稳压芯片[1]。
（2）电压输出采取两组相互隔离方法。
其中一组输出是固定的，固定电压为+5V；另一组是可调节的电压，电压为正负步长0.1V，输出的范围保持在±2~±18V，负载最大设置为1A，同时规定实际的输出电压的误差在0.05V以内。
（3）为了避免掉电之后重新上电的电压数值过高，对用户设备造成损坏的现象发生，此电源具有记忆装置，保存了掉电之前用户所设置的电压数值，断电之后重新上电是用户不需要对电压数值进行设置，给用户更好的使用效果。
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设计一个基于单片机的可调直流稳压电源时，需要考虑以下几个关键因素：输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度。
本文将以STM32微控制器为例，详细介绍基于单片机的可调直流稳压电源的设计。
首先，我们需要确定输入电压范围。
一般来说，直流稳压电源的输入电压范围是较宽的，以适应不同的应用场景。
常见的输入电压范围是AC220V，转换为直流之后，可以在50V到200V之间调节。
接下来，我们需要确定输出电压范围和输出电流能力。
输出电压范围取决于实际应用需求，一般为0-36V，输出电流能力为0-5A。
同时，需要考虑过载保护功能，以避免电流过大损坏负载电路。
然后，我们需要确定稳压精度和响应速度。
稳压精度是指输出电压与设定值之间的差异，一般要求在0.1%以内。
响应速度是指电源对负载变化的适应能力，一般要求在10ms以内。
基于以上需求，我们开始设计基于单片机的可调直流稳压电源。
首先，我们选择STM32微控制器作为主控芯片。
STM32系列芯片拥有强大的计算能力和丰富的接口资源，适合用于电源控制应用。
我们使用STM32的DAC功能实现对输出电压的调节，同时使用ADC功能实现对输入电压和输出电压的监测。
其次，我们选取高性能稳压模块作为功率输出部分，以实现高效、稳定的电源输出。
稳压模块通常包括输入滤波器、整流桥、滤波电容和稳压电路等组成部分，可以提供稳定的直流电压输出。
接下来，我们设计电源控制算法，实现对输出电压的精确控制。
通过调整DAC输出电压，可以实现对输出电压的调节。
同时，需要监测输入电压和输出电压，并通过PID控制算法实现稳压控制。
最后，我们添加一些保护电路，以确保电源的安全可靠。
包括过载保护、过压保护和过热保护等功能，可以提高电源的可靠性和稳定性。
设计完成后，我们需要进行电路调试和性能测试。
通过实际测试，可以验证电源的输出稳定性、调节精度和响应速度。
综上所述，基于单片机的可调直流稳压电源设计，需要考虑输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度等因素。
基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计
基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计随着电子设备的不断普及，稳定可靠的电源设计变得尤为重要。
本文将介绍一种基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计，以满足电子设备对稳定电源供应的需求。
1. 概述同步整流Buck稳压开关电源是一种能够有效降低开关功率损耗的电源设计方案。
通过使用单片机控制同步整流MOS管的开关时间，可以实现高效率、低功耗的稳压功能。
本文将详细讨论该电源设计的工作原理和关键部件选择。
2. 设计原理同步整流Buck电源的工作原理基于Buck拓扑结构，通过单片机控制同步整流MOS管的开关时间来实现稳压功能。
具体的设计步骤如下：（1）选择适当的功率电感、电容和二极管，以满足输出电压和电流的需求。
（2）基于单片机的PWM控制器生成开关信号，控制主开关管和同步整流MOS管的开关时间。
（3）PWM控制器还监测输出电压的变化，并根据反馈信息调整开关时间，以保持稳定的输出电压。
3. 关键部件选择在同步整流Buck稳压开关电源设计中，几个关键的部件选择将决定电源性能的好坏。
以下是一些关键部件选择的建议：（1）功率电感：选择具有适当的电感值和电流能力的电感，确保能够提供稳定的电流输出。
（2）电容：选择低ESR值的电容，以减少输出纹波电流和电压。
（3）同步整流MOS管：选择低导通压降的MOS管，以减小开关功率损耗。
（4）PWM控制器：选择具有高精度和快速响应特性的PWM控制器，以实现精确的稳压功能。
4. 效果与改进基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计具有以下优点和改进空间：（1）高效率：同步整流技术能够有效减小开关功率损耗，提高电源的整体效率。
（2）稳定性：通过单片机的PWM控制器，可以实现精确的输出稳压，并对输入电压和负载变化进行动态调整。
（3）改进空间：可以进一步优化电源设计，如改进PWM控制算法、使用高效率的元件等，以提高电源性能和稳定性。
综上所述，基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计是一种高效、稳定的电源解决方案。
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。
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基于单片机控制的稳压电源
【摘要】一种以单片机系统为核心的智能稳压电源，把开关电源的高效率特性与单片机系统自动检测和控制技术相结合，采用先进的传感器进行数据采样，运用适当的算法进行电压调整和电路保护。
介绍了整体电路的设计和单片机系统的硬件及软件流程。
【关键词】单片机；稳压；开关电源；温度传感器
1 引言
直流稳压电源是一种常见的电子仪器，广泛地应用于电子电路、教学实验和科学研究等领域。
目前使用的直流稳压电源大部分是线性电源，利用分立器件组成，其体积大，效率低，可靠性性差，操作使用不方便，自我保护功能不够，因而故障率高。
随着电子技术的飞速发展，各种电子、电器设备对稳压电源的性能要求日益提高，稳压电源不断朝着小型化，高效率，低成本，高可靠性，低电磁干扰，模块化和智能化方向发展。
以单片机系统为核心而设计制造出来的新一代智能稳压电源不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能卓越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对采样数据进行各种计算，从而可排除和减少由于骚扰信号和模拟电路引起的误差，大大提高稳压电源输出电压和控制电流精度，降低了对模拟电路的要求。
智能稳压电源可利用单片机设置周密的保护监测系统，确保电源运行可靠。
输出电压和限定电流采用数字显示，输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。
2 工作原理
本智能稳压电源以开关电源为基础电路，以高性能单片机为控制核心，组成数据处理电路，在检测与控制软件支持下，通过对开关电源输出电流、电压进行数据采样与给定数据比较，从而调整和控制开关电源的工作状态，同时监测开关电路的工作温度和输出电流大小，其工作原理框图如图1所示。
是电经整流、滤波变成直流电送入开关调整电路，开关调整电路在单片机的控制下输出稳定的直流电。
用户可根据需要通过键盘给定稳压电源输出的电压值及最大输出电流值，单片机系统自动对电源输出电压和电流进行数据采样，并与用户给定数据进行比较，然后根据设置的调整算法控制开关调整电路，使电源输出电压符合给定值，单片机在调整电源输出电压的同时还要检测电路的工作温度和输出电流，倘若超过给定值，就启动保护电路。
图1 智能稳压电源框图
3 硬件设计
3.1 单片机组成系统
智能稳压电源的单片机系统是以8031为CPU，包括8kRAM(芯片6264数据存储器)和16kROM(芯片27128程序存储器)，以及1kEEROM。
EEROM是用来保存最后一次从键盘输入的电压、电流数据以及温度、脉宽调整数据等，每次开机时单片机从EEROM中读出数据控制电源输出。
另外还扩充一片集成电路8155来补充8031的I/O口，其中8155的A口作输出，提供LED显示数据口，B口作键盘输入口，C口作为输出，提供开关调整电路激励脉冲信号。
具体框图见图2。
3.2传感器输入通道及A/D转换
电流传感器是由一段康铜片串接在电源输出电路中制成，电压传感器使用电阻分压方式，单片机系统通过电流、电压传感器检测电流和电压，测得两路模拟信号，先通过各自放大器放大成与A/D转换器相匹配的信号，经多路选择开关CD4051送给A/D转换器。
由单片机CPU控制选择有关通道进行分时切换，实现二选一，依次将两路模拟信号送至AD1674转换器，进行A/D转换后变成数字信号，再经光电耦合器送入8031单片机。
3.3 开关管控制信号发生电路
为了精确控制开关电路的电压输出，本系统采用脉宽调制的控制方式调节开关管的工作状态。
8155把单片机的高频脉冲信号分频后变成适宜的开关脉冲信号，作为8155的计数脉冲和门控信号，单片机把给定值与传感器采集的信号进行比较，产生误差信号，根据电压控制算法设置8155产生不同占空比(0～90％)的方波信号，经过光电耦合器控制开关调整电路输出设定的电压。
3.4 监测和保护系统
为了使智能稳压电源能可靠、安全地工作，本系统设置了多重监测和保护系统，主要包括过热保护、过流保护和短路保护，其中过热保护采用中断方式控制。
单片机系统通过温度传感器和电流传感器检测开关电路的工作温度和电源输出电流，倘若温度和电流超过给定值，单片机系统就切断开关电路激励信号并启动声光报警。
单片机对短路保护采用电压和电流双重检测，只有当电压很低，电流很大时才启动短路保护。
3.5 键盘及显示电路
智能稳压电源的键盘与显示部分装在仪器操作面板上，由8位LED数码管，3个LED指示灯以及16只键构成，其
中4位数码管显示电源电压，4位数码管显示电流，3个灯作为报警显示。
键盘与显示电路通过8155接口电路与8031相接。
4 软件设计
本系统软件是由一个主程序，两个中断服务程序和一个子程序组成，它控制着智能稳压电源有条不紊地工作。
在初始化过程中，先是将8031各个口复位，然后从EEROM中读出上次关机前存入的数据，控制开关电路，并进行显示。
初始化完成后，开中断。
若有中断请求则响应，否则进行数据采样并读给定值，然后进行数据处理，若有短路或过流情况发生，则调用报警保护子程序，若没有短路或过流情况发生，则接照电压控制算法重新设置脉宽，激励开关电路。
两个中断服务程序分别是过热检测保护报警程序和键盘设定程序，子程序是保护报警程序。
5 结语
本文所设计的智能稳压电源不仅能作为常规的科研实验电源用，而且可以通过软件编程的方法使稳压电源产生连续变化的输出电压，作为电子产品(如音响功放等)性能(如零点漂移，动态失真等)测试用电源，从而达到一机多用，提高仪器使用效率的目的。