数控直流稳压电源毕业设计0507

电子信息专业本科生毕业论文设计

海 南 师 范 大 学

本 科 生 毕 业 论 文

题目： 数控直流稳压电源的设计

姓 名： 朱立鸿 学 号： 200706302251 专 业： 电子信息科学与技术 年 级： 2007级 院 别：物理与电子信息工程

完成日期： 2011年5月

指导教师： 严世胜（副教授）

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目 录

1.引言........................................... 1 2.方案的论证与设计............................... 2 3.单元电路的设计................................. 2 3.1最小系统控制电路设计......................... 3

3.2 D/A转换电路设计.............................. 3 3.3放大和输出稳压电路的设计...................... 5 3.4液晶显示电路设计............................. .6 3.5 系统供电电源设计................................. 7

3.6整机电路图和系统仿真....................... 7

4.软件程序设计.......................................9 5. 4.1程序流程图....................................10 6.4.2 程序代码.......................................11 6.数据测量...........................................19 7.6.1数据测量值......................................19 8.6.2误差分析........................................21

7.结论...............................................21 8.参考文献........................................22 附录一............................................23

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数控直流稳压电源的设计

作者：朱立鸿 指导教师：严世胜 副教授

（海南师范大学物理与电子信息工程，海口，571158)

摘 要：该设计采用220V市用交流电输入，输出电压为0～10V可调，输出最大电流为1A，可步进0.1V调整。电源的主控电路采用AT89C51单片机，并能够通过液晶直观地显示出电压。设计分析了各个模块电路和整机的工作原理，给出了整机工作的硬件实现和主要的软件流程设计。

关键词：直流稳压电源;数控;AT89C51;D/A转换

NC DC regulated power supply design

Author:Zhu Lihong Tutor:Associate Professor Yan Shisheng

(Department of Physics and Eledtronic Information Engineering,Hainan

normal university, Haikou,571158)

Abstract: The design uses 220V,with AC input and output voltage is adjustable 0～10V,output maximum current of 1A,step 0.1V can be adjusted.The main control circuit power supply AT89C51 microcontroller and directly though the LCD display voltage.Circuit design and analysis of each module and the whole of the working principle of the whole work of the hardware and main software process design.

Key words: DC power supply;NC;AT89C51;D/A Converter

1. 引言

随着电力电子技术的发展，当今电器化电子产品对电源的可靠性和精确性提出了更高的要求。尤其是电子计算机和通讯技术的发展，对电源的要求更加苛刻。一个高性能和高精度的供电电源是智能化系统正常工作必不可少的组成部分。为了克服和解决以上传统电源（模拟电源）难以实现的问题，数控电源应用而生。在如今的电子行业发挥着重要的作用。设计一个高精度、精确跟踪输出、高稳定性、良好的人机界面的简易数控电源，能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问题，极大地提高了生产效率和产品的维护性[1]。基于数控电源具有以上传统模拟电源无法替代的优越性，为此设计一个简易的数控电源。

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2. 方案的论证与设计

通过查阅大量资料，得知显示电路和控制电路是本设计的核心，对它的选择有以下两种方案：

方案一：采用纯数字电路[2]

纯数字电路的稳压电源避免了硬件之间的磨损，使得使用寿命大大提高，而且其输出电压也不会随时间产生误差。但是它的电路较为复杂，制作时很困难，由于电路的复杂产生的问题也会很多。 方案二：采用单片机的方法

采用单片机的数字稳压电源是将数字电路和单片机很好地结合在一起，不但能够达到数字电路的效果，而且能够大大地简化复杂的纯数字电路。

经过对以上两种设计方案的对比和全方位的综合考虑，为了使电路的设计更加合理化，切合技术指标，决定采用方案二。

3. 单元电路的设计

3.1 系统设计方框图

系统设计方框图如图1所示。该系统主要由单片机最小控制系统、显示电路、独立按键、D/A转换电路、放大电路和稳压电路和系统供电电源等组成。外接220V的交流电源经过整流滤波后给上述各部分单元提供工作电源，通过独立键盘给单片机设定预输出值，并通过DA0832转化为模拟量，再经过运算放大和稳压电路最后输出预设电压值，通过液晶能够直观的显示出预设值。

图1 数控直流稳压电源设计方框图

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3.2最小控制系统的设计

最小控制系统由STC单片机、晶振、独立键盘和复位电路等组成[3]。如2所示。

、19管脚为晶振的2122232425262728

3938373635343332

晶振Y1X1和X2端，电

解电容C4S5RST管脚为高电

RST管脚出10按钮，S2转换确认键。S1~S3按键的作用是通过程序控制对输入的电压随时可调，且步进值能够为0.1V增加或者减少。S4键的作用是按下启动D/A转化，将单片机的预设值转化为模拟量输出。

3.2 D/A转换电路设计

3.2.1 DA0832芯片简介

4S1为电压调整113029

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DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成[4]。

3.2.2 DA0832的主要特性

DA0832分辨率（LSB）为8位，电流稳定时间为1us，有三种工作方式，即直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。工作方式的设置由19管脚ILE、2管脚WR和18管脚WR2决定，本设计采用直通方式，将2管脚和18管脚全部接地为低电平。另外DA0832采用单电源供电（+5V~15V），且在满量程内呈线性变化。

3.2.3 DA0832在设计中的应用

采用0832将单片机预设的电压值转化为模拟量，其电路连接如下图4所示。

10113029

39383736353433322122232425262728

图4 DA0832与单片机的连接

DA0832的8位数据线D0~D17与单片机的P1口连接，1管脚（CS）和17管脚（Xfer）接地，8管脚(Vref)的参考电压为5V，则LSB=5V/2^8=0.02V，即最小分表率为0.02V。11管脚（Iout1）和12管脚（Iout2）为电流输出端，本设计中将Iout2接地，采用Iout1输出，然后接运算放大LM324将输出电流转化为电压。经过LM324转化后的电压值也为5V。为了达到与单片机预设电压范围0~1 …… 此处隐藏：3278字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……