基于单片机的直流稳压电源设计_英文_轩春青

Ｖｏｌ．６　Ｎｏ．４，Ｄｅｃ．２０１５　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　３７３

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＤＣ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ

ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈｉｐ　ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ

ＸＵＡＮ　Ｃｈｕｎ－ｑｉｎｇ１，ＹＵ　Ｊｉｎｇ－ｒｕ１，ＸＵＡＮ　Ｚｈｉ－ｗｅｉ　２，ＧＡＯ　Ｊｉｎｇ１

（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｃｈｅｎｇｇｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｆｉｎａｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，

Ｇｏｎｇｙｉ　４５１２００，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｗｕｈａｎ　Ｇｕｉｄｅ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ　４３００７０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ＤＣ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｗｉｔｈ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈｉｐ　ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ（ＳＣＭ）ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＳＣＭ　ｉｓｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｆ　ＤＣ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｃａｎ　ｂｅ　ｓｅｔ　ｂｙ　ｋｅｙｂｏａｒｄ．Ｔｈｅ　ａｎａｌｏｇ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈＤ／Ａ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＤＡＣ０８３２）ｓｏ　ｔｈａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｖｏｌｔａｇｅｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｂｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ．Ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｖａｒｉｅｓ　ｆｒｏｍ０Ｖｔｏ　１２Ｖｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　０．１Ｖ．Ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｉｘｉｅｔｕｂｅ．Ｔｈｉｓ　ＤＣ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ　ｉｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ｓｉｍｐｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅａｓｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＤＣ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｙ；ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈｉｐ　ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ（ＳＣＭ）；Ｄ／Ａ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

ＣＬＤ　ｎｕｍｂｅｒ：ＴＰ２１　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　ｃｏｄｅ：Ａ

Ａｒｔｉｃｌｅ　ＩＤ：１６７４－８０４２（２０１５）０４－０３７３－０５　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８０４２．２０１５．０４．０１２

　Ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｄｉｒｅｃｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ）ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｉｓ　ａ　ｂａｓｉｃ　ｕｎｉｔ　ｗｉｄｅｌｙ

ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄｓ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄｓｏ　ｏｎ．Ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ＤＣ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｉｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ｓｉｍｐｌｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｌｏｗｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｉｔ　ｉｓ　ｉｍｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｔｏ　ｍａｋｅｓｏｍｅ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　ｉｎ　ａ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｎａｒｒｏｗ　ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｓｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ　ｌｉｍｉｔ　ｉｔｓ　ｕｓａｂｉｌｉｔｙ　ｇｒｅａｔｌｙ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｄ－ｖａｎｃｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈｉｐ　ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｅｌｅｃ－ｔｒｏｎｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＤＣ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｙｓ－ｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ｕｓｉｎｇ　ＳＣＭ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ａｔｔｒａｃｔｓ　ｍｕｃｈ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｒｅ－ｓｅａｒｃｈｅｒｓ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ＤＣ　ｒｅｇ－ｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｈｉｐ　ｍｉｃｒｏｃｏｍ－ｐｕｔｅｒ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ＤＣ　ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ，ｔｈｅ　ｄｅ－ｓｉｇｎｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ　ａｎｄ　ｉｔｓｏｕｔｐｕｔ　ｈａｓ　ｈｉｇｈ　ａｃｃｕｒａｃｙ．Ｉｔ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｅ－ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｗｉｔｈ　ｐｏｗｅｒ　ｆｏｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｒ　ｔｅｓｔ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ａ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｂｙ　ｓｏｆｔ－ｗａｒｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ．Ｉｔ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ　ｂｕｔ　ｕｓａｂｌｅ［１－２］．

１　Ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ

１．１　Ｓｙｓｔｅｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ，ＳＣＭ，ｋｅｙｂｏａｒｄ　ｍｏｄｕｌｅ，ｄｉｓｐｌａｙ　ｍｏｄｕｌｅ，Ｄ／Ａ　ｃｏｎ－ｖｅｒｓｉｏｎ　ｃｉｒｃｕｉｔ，ＤＣ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ　ｃｉｒｃｕｉｔ，ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ，ｅｔｃ．，ａｓ　ｓｈｏｗｎ　ｉｎ　Ｆｉｇ．１．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ，ａ　ｆｕｌｌ　ｂｒｉｄｇｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ａｓ　ｌｏａｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｃｉｒ－ｃｕｉｔ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｓｔａｂｌｅ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｕｔｐｕｔ．Ｔｈｅ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ　ｉｓ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｋｅｙｂｏａｒｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｗｈｉｃｈｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｖａｌｕｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｎｐｕｔ．Ｔｈｅ　ＳＣＭ　ｄｅ－ｔｅｃｔｓ　ｔｈｅ　ｉｎｐｕｔ　ｖａｌｕｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｖｏｌｔａｇｅｄｉｓｐｌａｙｅｄ　ｉｎ　ｎｉｘｉｅｔｕｂｅ　ｉｓ　ｏｕｔｐｕｔ　ａｆｔｅｒ　Ｄ／Ａ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄ　ＤＣ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｓｔｅｐ　ｔｕｎｅ　ｏｆ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔ－ａｇｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｋｅｙｂｏａｒｄ．Ｈｅｎｃｅ　ｔｈｉｓ　ｓｙｓ－ｔｅｍ　ｈａｓ　ｓｕｃｈ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ａｓ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｅｔｔｉｎｇ，ｓｔｅｐ　ｔｕｎｅ，ｖｏｌｔａｇｅ　ｄｉｓｐｌａｙ，ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ［３］．

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　ｄａｔｅ：２０１５－０７－２１

Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ：ＸＵＡＮ　Ｃｈｕｎ－ｑｉｎｇ（ｚｈａｎｇｘｕａｎｃｈｕｎｑｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ）