数字式可调直流稳压电源的设计

数字式可调稳压电源的设计与制作

摘要

单片机实现的数字可调稳压电源由于原理简单、稳定性好、精度高、成本低、易实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。通过对数字可调稳压电源系统的设计，详细介绍了AT89C52 单片机及键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定时中断原理,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。系统由辅助电源、输入键盘电路、单片机控制电路、数模转换电路、输出稳压电路、显示电路等构成，能输出5V－15V电压，步进值为0.1V和1V。本文采用单片机和其他元件及外围电路，开发一个数字式可调直流稳压电源，能够设定输出电压值，电压输出和显示。

关键词：单片机；直流稳压；数字控制； D/A转换

Abstract

Single chip implementation of digital adjustable regulated power supply because of its simple principle, good stability, high precision, low cost, easy to implement, and many other advantages by more and more widely attention. Through to the digital adjustable regulated power supply system design, detailed introduces the single-chip microcomputer AT89C52 and keyboard scanning principle, dynamic display of digital tube principle, timing interrupt principle, to understand SCM related instruction in all aspects of the application, at the same time also introduced DAC0832 d/a conversion chip works. System consists of auxiliary power supply, keyboard input circuit, single-chip microcomputer control circuit, d/a conversion circuit, output voltage regulation circuit, display circuit and so on, can output 5 V to 15 V voltage, the step value of 0.1 V and 1 V. Using microcontroller and other components and peripheral circuit, this paper developed a digital adjustable dc regulated power supply, can set the output voltage, output voltage and display.

Keywords:Single chip microcomputer; Dc voltage; Digital control; D/A conversion

目录

1 绪论 (1)

1.1数字可调稳压电源的背景及意义 (1)

1.2数字式可调稳压电源的研究现状及发展趋势 (1)

1.3课题研究内容 (2)

2 方案设计 (4)

2.1设计原理 (4)

2.2方案设计及论证 (4)

2.2.1 方案一 (4)

2.2.2 方案二 (5)

2.3方案比较选择 (6)

2.4主要元件介绍 (6)

2.4.1 AT89C52 (6)

2.4.2 DAC0832 (8)

3 数字式可调稳压电路设计 (10)

3.1系统设计 (10)

3.2单元电路的设计 (10)

3.2.1单片机主体电路 (10)

3.2.2 稳压电源电路 (11)

3.2.3矩阵键盘电路 (12)

3.2.4 数码管显示部分电路 (14)

3.2.5 DAC0832数模转换部分电路 (15)

3.2.6 输出电压控制单元电路 (15)

3.2. 晶振及复位电路 (16)

4 数字式可调稳压电源软件设计 (18)

4.1系统软件流程图 (18)

4.2系统程序介绍 (19)

4.2.1 初始化硬件程序 (19)

4.2.2 键盘扫描程序 (20)

4.2.3 键盘服务程序 (21)

4.2.4 数码显示程序 (22)

5 电路仿真 (23)

6 结论 (24)

参考文献 (25)

致谢 (27)

附录 (28)

1绪论

1.1 数字可调稳压电源的背景及意义

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带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，同时也给电源技术提出了更高的要求。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。数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的，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，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。

对我们学生而言，在大学的实验室和课程设计里，有一个稳定可调的直流稳压电源是很有必要的。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可调稳压电源能较好地解决以上问题。

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、电压值输出显示等功能。通过此系统的设计，也让本人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，以及进一步提高对C语言的软件编程能力。

1.2 数字式可调稳压电源的研究现状及发展趋势

电力电子技术已发展成为一门完整的、自成体系的高科技技术，电源技术属于电力电子技术的范畴。电源技术主要是为信息产业服务的，信息技术的发展又对电源技术提出了更高的要求，从而促进了电源技术的发展，两者相辅相成才有了现今蓬勃发展的信息产业和电源产业。迄今为止，电源已成为非常重要的基础科技和产业，并广泛应用于各行业，从日常生活到最尖端的科学都离不开电源技术的参与和支持，其发展趋势为高频、高效、