电子电路实验
综合设计实验总结报告题目：单极性可调精密直流稳压电源的设计实现
摘要
在各种电子电路实验及日常生活中，电源是一种必不可少的仪器，目前所用的电源大多是只有固定电压输出(例如常用的有：±5V、±12V或±15V) 。其缺点是输出电压不可人为的改变；输出精度和稳定性都不高，在测量上传统的电源一般采用指针式或数字式来显示电压或电流，需要搭配电位器来调整所要的电压及电流输出值，然而电位器的阻值特性非线性，在调整时又要花费一定的时间，且会产生漂移。
本次电子电路实验是以STC89C51单片机为核心来进行设计的单极性可调精密直流稳压电源。主要由单片机控制模块、D/A转换模块、功率放大模块、键盘模块、数码管显示模块和串口下载模块等几大部分构成。
单极性可调精密直流稳压电源通过硬件电路和软件程序相结合，由单片机通过D/A来控制功率放大器输出电压，在误差不大于4mV的条件下输出电压范围为0～5V，输出电压的步进值分为三种：20mV 、100mV 、1V。同时将输出的信号经过功率放大器模块，保证输出的电流不小于0.2A，用于驱动外部设备。
D/A转换模块是是采用DAC0832数模转换器将设置电压值转换成模拟量，再通过运算放大电路来实现电压的正向稳定输出。
键盘设置了“左移”、“右移”、“加”、“减”及“设置和触发”五个按键，实现三种步进的增减及任意位上数值的增减。数码显示部分显示输出电压的预定值（0～5V）。
单极性可调精密直流稳压电源具有设置灵活、操作简便等优点，具有初步的智能化功能。
关键词：单极性可调精密直流稳压电源；
单片机最小系统；
DAC0832数模转换；运放LM324；
连续步进可调；
目录第一章概述
1. 1直流稳压电源的发展方向
1.2 国内发展现状
1.3 系统研究方向
第二章设计选题及设计任务要求
1.1设计选题
1.2设计任务要求
第三章系统概述
3.1方案对比及论证
3.2总体方案对比及论证
3.3各模块方案论证
3.4可行性分析
3.5系统总体设计
第四章主要器件介绍
4.1 STC89C51简介
4.2晶振的使用
4.3 DAC0832工作原理
4.4 LM324工作原理
4.5译码器74LS47
4.6数码管显示原理
第五章硬件单元电路设计
5.1 控制电路的设计与分析
5.2 DAC0832数模转换及功放的设计与分析5.3串口下载电路的设计与分析
5.4 键盘控制的设计与分析
5.5 数码显示控制的设计与分析
第六章系统软件设计
6.1 系统总程序设计
6.2 系统程序流程图
第七章安装调试及测试数据分析
7.1 安装调试的步骤
7.2 安装调试出现的问题及原因分析
7.3数据测量
7.4 测量仪器介绍及误差分析
结束语
参考文献
附录一
附录二
附录三
第一章概述
1. 1直流稳压电源的发展方向
1.1.1智能化
目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时，几乎没有不考虑采用单片机的。以单片机最小系统为主体取代传统仪器的常规电子线路，将软件程序与硬件电路相结合，组成新一代的所谓“智能化测量控制仪表”。直流稳压电源一方面为仪器仪表提供电能量，是仪器仪表的“动力源”，另一面它本身就是仪器仪表，因此，它有可能而且应当智能化。具体地说，智能化的直流稳压电源电源应当具有以下功能特点:
①操作自动化。系统的整个测量过程如量程选择、数据的采集、传输与处理以等都用单片机来控制操作，实现测量过程的全部自动化。
②具有自检测功能，包括自动调零、自动故障检测与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。
③具有友好的人机对话能力。智能化的直流稳压电源使用键盘代替传统直流稳压电源中的切换开关，操作人员只需通过键盘输入命令，就能实现某种测量功能。
1.1.2数字化
在传统直流稳压电源中，控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代，电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是，现在数字信号、数字电路显得越来越重要，数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点。
1.1.3模块化
电源的模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化；其二是指电源单元的模块化。模块化的目的不仅在于使用方便，缩小整机体积，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而把器件承受的电应力降至最低，提高系统的可靠性。
1.1.4 绿色化
电源系统的绿色化有两层含义：首先是显著节电，这意味着发电容量的节约，而发电是造成环境污染的重要原因，所以节电就可以减少对环境的污染；其次这些电源不能(或少)对电网产生污染，国际电工委员会(IEC对此制定了一系列标准，如工EC555, IEC917,IECI000等。20世纪末，各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生，为21世纪批量生产各种绿色直流稳压电源产品奠定了基础。
1.2 国内发展现状
在我国，以电力电子学为核心技术的电源产业，从二十世纪60年代中期开始形成，到了90年代以来，电源产业进入快速发展时期。一方面，电源产业规模的
发展在加快；另一方面，在国家自然科学基金的资助下或创新意识指导下，我国电力电子技术的研究从吸收消化和一般跟踪发展到前沿跟踪和基础创新，电源产业界涌现了一些技术难度较大，具有国际先进水平的产品，而且还产生了一大批具有代表性的研究成果和产品；目前国内还开展了跟踪国际多方面前沿性课题的研究或基础创新研究。但是我国电源产业与发达国家相比，存在着很大的差距和不足:在电源产品的质量、可靠性、开发投入、生产规模、工艺水平、先进检测设备、智能化、网络化、持续创新能力等方面的差距为10-15年，尤其在实现直流稳压电源的智能化、网络化方面的研究不是很多。
目前国内在这两方面研究比较多的是成都电子科技大学和广州华南理工大学，主要是利用单片机和可编程系统器件(PSD)来控制开关直流稳压电源或数制化电压单元达到数控的目的，但和国外的比较起来，效果不是很理想，还有很大的差距。国内厂家生产的直流稳压电源虽然也在向数字化方向发展，但多限于对输出显示实现数码显示，或实现多组数值预置。总体说来，国内直流稳压电源技术在实现智能化等方面相对落后，面对激烈的国际竞争，是个严重的挑战。
1.3 系统研究方向
本系统研究的直流稳压电源主要是符合智能化、数字化以及模块化的特点。智能化主要是指系统有可编程模块可以对系统进行智能控制。数字化主要是指系统输出电压通过7段数码管显示，并且可以通过按键对输出电压进行连续步进数字化调节。模块化是指系统由各个相关模块组成，提高了系统的可靠性。
第二章设计选题及设计任务要求
1.1设计选题
设计选题三十六单极性可调精密直流稳压电源的设计实现
1.2设计任务要求
1.2.1设计任务
本设计是以单片机为控制核心的单极性可调精密直流稳压电源的设计过程。
本系统以单片机模块、D/A模块、功率放大器模块等构成。单片机通过D/A来控制功率放大器输出电压。该系统要求输出电流不小于0.2A。在误差不大于4mV的条件下输出电压范围为0-5V，输出电压的步进值分为三种： 20mV、100mV、1V。
1.2.2设计要求
（1）运用单片机系统控制输出误差不大于4mV、输出电压范围为0-5V的任意电压值。
（2）该电压值的输出步进值分为三种： 20mV、100mV、1V。
（3）该系统要求输出电流不小于0.2A。
第三章系统概述
3.1 方案对比及论证
根据设计任务与指标要求，从总体方案的选择、各主要模块的选择及可行性分析三方面进行了方案对比论证：
3.2 总体方案对比及论证
方案一：
图3.1.1 方案一框图
此方案使用十进制计数器，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为EPROM的地址输入，而由EPROM的输出经D/A变换后控制误差放大的基准电压来实现输出步进。
方案二：
按键控制模块
串口下载模块D/A转换模块
单片机最小系统版
数字显示模块
功率放大模块
图3.1.2 方案二框图
此方案的控制部分采用STC89C51单片机，输出部分也不采用传统的调整管方式，而是在D/A转换之后，经过稳定的功率放大而得到，因为使用了单片机，整个系统可编程，使得系统灵活性大大增加。
（1）数控部分：方案一中采用中、小规模器件实现的数控部分，使用芯片很多，造成控制电路内部接口信号繁琐，中间相互关联多，抗干扰能力差。在方
案二中采用了8951单片机完成整个数控部分的功能，同时，STC89C51作
为一个智能的可编程器件，便于系统功能的扩展。
（2）输出部分：方案一中采用线性调压电源，以改变其基准电压的方式使输出步进增加/减少，这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出电压的影响，
而方案二中使用运放起到电压电源抑制比的作用，可以大大减少输出端的
纹波电压。
综上考虑这里采用方案二。
3.3 各模块方案论证
根据设计任务与指标要求，从D/A数字模拟转换模块、按键控制模块、数字显示模块、下载模块的四方面进行了方案对比论证：
3.3.1 D/A数字模拟转换模块
方案一：
采用MX7541是高速高精度12位数字/模拟转换器芯片，功耗低，而且其线性失真可低达0.012%，特别适合于精密模拟数据的获得和控制。
方案二：
采用DAC0832，DAC0832是一种常用的8位的数字/模拟转换芯片。
本系统是基于51单片机的单极性可调精密直流稳压电源的设计， 8位的单片机，而MX7541是12位数字输入的，因此须用锁存器。而此单极性可调精密直流稳压电源要求步进20mV、100mV、1V，DAC0832完全可以达到，且DAC0832可保证输出电压精度为0.004V。
综上考虑，在这里选择常用的DAC0832。
3.3.2 按键控制模块
方案一：
采用矩阵键盘，由于按键多可实现电压值的直接键入。
方案二：
采用一般的电平判键按钮，实现方法很简单，但一个端口最多只实现8个按键。
由于本数控电源需要用的按键不多，要实现步进为20mV、100mV、1V的设计要求，只需用一个“+”按键、一个“-”按键、一个“位左移”按键、一个“位右移”
按键和一个“触发”按键，按键时可直接设定相应电压。5个按键就可实现本题的设计要求。
综上考虑，故这里采用方案二。
3.3.3 数字显示模块
方案一：
选用三位七段数码管显示，用普通的数码管显示简单的数字。
方案二：
选用液晶显示,显示的内容更加的丰富。
此系统显示的只是最终设定输出的三位电压值，只需显示出三个数字，数码管更加的实惠经济，编程简单。因此在这里选择了方案一。
3.3.4 下载模块
方案一：
选用串口下载的方式，运用九针串口与MAX232相结合进行单片机与计算机的通信。
方案二：
选用USB下载的方式，运用USB口与PDIUSBD12相结合进行单片机与计算机的通信。
鉴于MAX232更容易购得且均可达到预期目标，故我选择了方案一。
3.4 可行性分析
3.4.1排除问题的可行性讨论
此设计要求最终制作出实体，因此，设计原理图时应着重考虑设计最终的电路板的可行性。在设计时要对每一个电路模块仔细检查，查阅其他书籍进行校对，还要进行实物实验，以确保设计的可实现性。在最后的电路板的调试阶段，需要诊断模块程序和单片机仿真机合作进行，从而克服调试程序本身的不可靠性，可方便地进行调试及错误诊断。以上对设计中可能遇到的较为重要的问题进行了分析并提出了解决方法，基本上可以解决。
3.4.2 经济上的可行性讨论
本设计是一个实验系统，所选芯片的价格合理，成本低，所以经济上本设计完全可行。
3.5 系统总体设计
3.5.1系统框图
实验要求设计单极性可调精密直流稳压电源，由此本系统可分为单片机最小系统、D/A转换模块、功率放大模块、按键控制模块、数字显示模块、串口下载模块六个模块组成，系统总体框图如图3.4.1所示。
单片机最小系统版
串口下载模块D/A转换模块
按键控制模块
功率放大模块
数字显示模块
图3.4.1 系统总框图
3.5.2系统设计思路
首先根据设计要求确定系统的六大模块。将一个系统的设计划分成一系列模块，然后进行各部分电路的设计。然后经过方案比较确定了各个模块的基本电路：串口下载电路由九针串口和MAX232组成，用于单片机与电脑串口相连接进行程序下载；通过程序产生不同的电压值；利用DAC0832数模转换配合LM324运放电路，实现不同电压值的输出及稳定；通过按键来进行电压值的设定；控制电路由单片机最小系统及外围电路组成，单片机采用STC80C51，通过I/O口进行对系统的控制。
系统程序用C语言在KEIL环境下编写。程序共分为四个部分：主函数、按键扫描函数、延时子函数、数码显示子函数。编写完成并编译无误后由串口下载电路下载到单片机中进行调试。
3.5.3系统工作原理
D/A转换器（DAC）输入的是数字量，经转换输出的是模拟量。DAC的技术指标很多，如：分辨率、满刻度误差、线性度、绝对精度、相对精度、建立时间、输入/输出特性等。
分辨率：DAC的分辨率反映了它的输出模拟电压的最小变化量。其定义为输出满刻度电压与n2的比值，其中n为DAC的位数。如：8位DAC的满刻度输出电压为5V，
则其分辨率为
)
(
256
5
2
5
8
V
=
。
建立时间：是描述DAC转换速度快慢的参数。其定义为从输入数字量变化到输1
±
接口形式：在DAC 输入/输出特性之一。包括输入数字量的形式，十六进制式BCD ，输入是否带有锁存器等。
DAC0832为8位D/A 转换器。单电源供电，范围为+5V ～ +15V ，基准电压范围为
V 10±。电流的建立时间为1us 。CMOS 工艺功耗20 mw 。 输入设有两级缓冲锁存器。
电压的计算方式：
设计要求单极性可调精密直流稳压电源，步进分别为20mV 、100mV 、1V ，因此要准确选择D/A 的参考电压 REF V =5V ，计算方法如下：
*256
Dn
Vref Uout = 数字量取Dn 取0 ～ 255， REF V 取5V,即数字量每步进1，达到步进20mV ，数字量每步进5，达到步进100mV ，数字量每步进50，达到步进1V 。
输出的电压U1out ，再从2IN-输入，U2out 输出,实现电压正向等值输出，
2*3
523
R R R R R =
+
再从3IN+输入，U3out 输出，实现与功率放大管E13007的隔离。
第四章主要器件介绍
4.1 STC89C51简介
本电子电路设计的直流稳压电源的核心控制器件选用STC89C51单片机。STC89C51系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机，是MCS-51系列单片机的派生产品；它们在指令系统中、硬件系统和片内资源与标准的8052单片机完全兼容，DIP-40封装系列与8051为pin-to-pin兼容，指令代码是与8051完全兼容的单片机。
STC89C51可以代替AT89C51，功能更强，速度更快，寿命更长，价格更低。
外型：40个引脚，双列直插DIP-40。
STC89C51可以完成ISP在线编程功能，而AT89C51则不能。
将AT89C51中的程序直接烧录到STC89C51中后，STC89C51就可以代替AT89C51直接工作（一般都不需要做任何改动即可正常工作）。STC89C51内部有EEPROM，可以在程序中修改，断电不丢失。还增加了两级中断优先级，等等。
STC89C51单片机具有增强型12时钟/机器周期、6时钟机器/周期任意选择，工作电压为5.5V-3.4V（5V单片机）/3.8V-2.0V（5V单片机）；工作频率范围：0-40MHZ，相当于普通8051的0-80MHZ。实际频率可达48MHZ。用户应用程序空间为4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K字节；片上集成1280字节/512字节RAM；有32/36个通用I/O口，P1/P2/P3/P4是准双向口；集成ISP（在系统可编程）/IPA（在应用可编程），无需专用的编程器/仿真器，可通过串行口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，8K程序3秒就可以完成一片，具备EEPROM功能，工作温度范围在0-750，共有3个16位定时器/计数器，其中定时器T0还可以当成2个8位定时器使用；封装形式有DIP-40，PLCC-44，PQFP-44等。
引脚图如图：
图4.1.1 STC89C51引脚图
4.2 晶振的使用
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
单片机工作,就是靠晶振起振才能工作。
这种电路是单片机内部振荡电路，由只需要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚边接
一个晶体振荡器或一个陶瓷振荡器，并通过两个电容后接地即可， XTAL1 和XTAL2
分别为单片机片内反相器的输入和输出端口，因为单片机内部工作需要时钟，产生
机器周期，振荡电容一般选取10-30PF，振荡电路的频率要满足单片机的工作频率要
求，单片机才能正常工作，如89S52,其工作频率为0-33MHz
每个晶振都会有它的参数：
中心频率：Hz 。晶振的频率
稳定度：PPM 。温度对晶振频率的影响这个数字越大晶振就越稳定
可调范围：PPM 。晶振频率的可调范围这个数字越大那晶振频率的可调范围
就越小
负载电容：PF 。晶振在中心频率下所要求的电容值
谐振电阻：欧姆。晶振的交流电阻
震荡方式：基频和泛音。基频的震荡方式一般都不会高于25MHz 。如果要更高
的频率就可以用泛音晶振。泛音的次数一般是单数如3次泛音、5次泛音、7次泛
音。
当晶振接到震荡电路上，在震荡电路所引入的电容不符合晶振的负载电容的容
量要求时，震荡电路所出的频率就会和晶振所标的频率不同。
例如：一个4.0000MHz +-20PPN 负载电容是16PF 的晶振
当负载电容是10PF时，震荡电路所出的频率就可能会是4.0003MHz；
当负载电容是20PF时，震荡电路所出的频率就可能会是3.9997MHz。
晶振负载电容有2种接法：并联在晶振上或串联在晶振上
DI0
DI7
8位寄存器
DAC 8位D/A 转换器
8位
输入寄存器
......
&
&&ILE CS WR1WR2XFER
LE1
LE2
Iout1Iout2Vref Rfb AGND DGND
VCC 4.3 DAC0832工作原理
直流稳压电源的数模转换采用通用芯片DAC0832。DAC0832的原理框图如图4.2.1所示。DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC 寄存器、8位D/A 转换器以及输入 控制电路四部分组成。8 位输入寄存器用于存放主机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存，由加以控制；8位DAC 寄存器用于存放待转换的数字量，由加以控制；8位D/A 转换器输出与数字量成正比的模拟电流；由与门、非与门组成的输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。
图4.2.1 DAC0832原理框图
当WR2和XFER 同时有效时，8位DAC 寄存器端为高电平“1”，此时DAC 寄存器的输出端Q 跟随输入端D 也就是输入寄存器Q 端的电平变化；反之，当端为低电平“0”时，第一级8位输入寄存器Q 端的状态则锁存到第二级8位DAC 寄存器中，以便第三级8位DAC 转换器进行D/A 转换。
4.4 LM324工作原理
LM324为四运放集成电路，采用14脚双列直插塑料封装。内部有四个运算放大器，有相位补偿电路。电路功耗很小，LM324工作电压范围宽，可用正电源3～30V ，或正负双电源±1．5V ～±15V 工作。它的输入电压可低到地电位，而输出电压范围为O ～VCC 。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互单独。每一组运算放大器可用如图所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo ”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图4.3.2。
图4.3.1 图4.3.2
图4.3.3 LM324引脚图
LM324工作电压
LM324的特点：
1.短跑保护输出
2.真差动输入级
3.可单电源工作：3V-32V
4.低偏置电流：最大100nA（LM324A）
5.每封装含四个运算放大器。
6.具有内部补偿的功能。
7.共模范围扩展到负电源
8.行业标准的引脚排列
9.输入端具有静电保护功能
由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
4.5 译码器74LS47
74LS47是BCD-7段数码管译码器/驱动器， 74LS47的功能用于将BCD码转化成数码块中的数字,通过它解码，可以直接把数字转换为数码管的显示数字，从而简化了程序，节约了单片机的IO开销。因此是一个非常好的芯片！但是由于目前从节约成本的角度考虑，此类芯片已较少用，大部份情况下都是用动态扫描数码管的形式来实现数码管显示。
74LS47译码器原理：
译码为编码的逆过程。它将编码时赋予代码的含义“翻译”过来。实现译码的逻辑电路成为译码器。译码器输出与输入代码有唯一的对应关系。74LS47
是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用。
74LS47是由与非门、输入缓冲器和7 个与或非门组成的BCD-7 段译码器/驱动器。通常是低电平有效，高的灌入电流的输出可直接驱动显示器。7 个与非门和一个驱动器成对连接，以产生可用的BCD 数据及其补码至7 个与或非译码门。剩下的与非门和3 个输入缓冲器作为试灯输入（LT）端、灭灯输入/动态灭灯输出(BI/RBO)端及动态灭灯输入(RBI )端。
(1)LT：试灯输入，是为了检查数码管各段是否能正常发光而设置的。当LT=0时，无论输入A3 ，A2 ，A1 ，A0为何种状态，译码器输出均为低电平，若驱动的数码管正常，是显示8。
(2)BI：灭灯输入，是为控制多位数码显示的灭灯所设置的。BI=0时。不论LT和输入A3 ，A2 ，A1，A0为何种状态，译码器输出均为高电平，使共阳极7段数码管熄灭。
(3)RBI：灭零输入，它是为使不希望显示的0熄灭而设定的。当对每一位A3= A2 =A1 =A0=0时，本应显示0，但是在RBI=0作用下，使译码器输出全1。其结果和加入灭灯信号的结果一样，将0熄灭。
(4)RBO：灭零输出，它和灭灯输入BI共用一端，两者配合使用，可以实现多位数码显示的灭零控制。
10 9 8 7 6g f GND a b
1 2 3 4 5
dp
.
e d GND c dp
a b c
d
e
f g
D
D
+5V
4.6数码管显示原理
4.6.1数码管结构
输出电压采用7段数码管进行显示。数码管由8个发光二极管（以下简称字段）构成，通过不同的组合可用来显示数字0 ~9、字符A ~ F 、H 、L 、P 、R 、U 、Y 、符号“-”及小数点“.”。数码管的外型结构如4.5.1（a ）所示。数码管又分为共阴极和共阳极两种结构，分别如图4.5.1（b ）和图3.4（c ）所示。
（a ） 外型结构 （b ） 共阴极 （c ）共阳极
图4.5.1 数码管结构图
4.6.2数码管工作原理
共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起，通常，
公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
共阴极数码管的8个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起，通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端，当某段驱动电路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
4.6.3数码管字形编码
要使数码管显示出相应的数字或字符必须使段数据口输出相应的字形编码。对照图7.10（a），字型码各位定义如下：
数据线D0与a字段对应，D1字段与b字段对应……，依此类推。如使用共阳极
数码管，数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共阴极数码管，数据为0表示对应字段暗，数据为1表示对应字段亮。如要显示“0”，共阳极数码管的字型编码应为：11000000B（即C0H）；共阴极数码管的字型编码应为：00111111B（即3FH）。
依此类推可求得数码管字形编码如表4.5.3所示。
表4.5.3 数码管字型编码表
显示字符字
形
共阳极共阴极dp g f e d c b a 字型码dp g f e d c b a 字形码
0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH
1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9H 0 0 0 0 0 1 1 0 06H
2 2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4H 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH
3 3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0H 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH
4 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99H 0 1 1 0 0 1 1 0 66H
5 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92H 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH
6 6 1 0 0 0 0 0 1 0 82H 0 1 1 1 1 1 0 1 7DH
7 7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8H 0 0 0 0 0 1 1 1 07H
8 8 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH
9 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90H 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH
A A 1 0 0 0 1 0 0 0 88H 0 1 1 1 0 1 1 1 77H
B B 1 0 0 0 0 0 1 1 83H 0 1 1 1 1 1 0 0 7CH
C C 1 1 0 0 0 1 1 0 C6H 0 0 1 1 1 0 0 1 39H
D D 1 0 1 0 0 0 0 1 A1H 0 1 0 1 1 1 1 0 5EH
E E 1 0 0 0 0 1 1 0 86H 0 1 1 1 1 0 0 1 79H
F F 1 0 0 0 1 1 1 0 8EH 0 1 1 1 0 0 0 1 71H H H 1 0 0 0 1 0 0 1 89H 0 1 1 1 0 1 1 0 76H L L 1 1 0 0 0 1 1 1 C7H 0 0 1 1 1 0 0 0 38H P P 1 0 0 0 1 1 0 0 8CH 0 1 1 1 0 0 1 1 73H R R 1 1 0 0 1 1 1 0 CEH 0 0 1 1 0 0 0 1 31H U U 1 1 0 0 0 0 0 1 C1H 0 0 1 1 1 1 1 0 3EH Y Y 1 0 0 1 0 0 0 1 91H 0 1 1 0 1 1 1 0 6EH -- 1 0 1 1 1 1 1 1 BFH 0 1 0 0 0 0 0 0 40H . .0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 熄灭灭 1 1 1 1 1 1 1 1 FFH 0 0 0 0 0 0 0 0 00H
第五章 硬件单元电路设计
5.1 控制电路的设计与分析
5.1.1 控制电路电路图
作为控制系统核心的单片机采用STC89C52，其最小系统由主控芯片、复位电路、时钟振荡电路组成，如图5.1.1所示。
C230P +C1
10u f
Y1
12.0000M
C330P
R110K
S1
VC C
EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17WR 16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN 29ALE/P 30TXD 11RXD 10VC C
40
GND 20
U1
89C 51
VC C
123456789R6
1K
RXD TXD
VC C A B C D Part1Part2Part3
P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24
图5.1.1 单片机最小系统原理图
5.1.2 控制电路工作原理
STC89C52是单一+5V 供电，包括CPU 、存储器（ROM 、RAM ）、I/O 接口等计算机的基本组成。该单片机有4个8位并行I/O 口，P0～P3，共32根口线。每个端口都包括：锁存器（即SFR ：P0-P3）、输出驱动器、两个三态缓冲器以及控制电路。在XTAL1、XTAL2跨接晶振和两个电容就构成了自激振荡器，如图3.1所示，C1、C2取5-30PF ，起微调和稳定作用。复位操作就是使单片机内部的一些部件恢复到某种预先确定的状态。本实验中STC89C52外接12.0000M 晶振作为时钟频率。选用上电自动复位方式，如图3.1所示。它的工作原理是，复位键按下时，电容两端相当于短路，于是RST 引脚上为高电平，然后电源通过对电容充电。RST 端电压慢慢下降，降到一定程度，即为低电平，单片机开始工作。控制电路利用P0口作为D/A 转换芯片DAC0832的接口，P1口作为数码管显示译码器74LS47的接口，P2口作为按键的接口。再经过功放，输出设定的电压值，完成实验任务。
山西大学工程学院 毕业设计（论文） 题目数控直流稳压电源 系别电子信息工程系 专业电子信息工程 下达日期2012 年2 月20 日 设计时间自2012年2月20日至2012年6月1日
毕业设计（论文）任务书 一、设计题目：1、题目名称数控直流稳压电源 2、题目来源自拟 二、目的和意义 基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决传统稳压电源的不足。具有操作方便、电压稳定度高的特点。它纹波电压低，电压调节精确，输出电压大小采用数字显示，直观易读。其结构简单、制作方便、成本低。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。 三、原始资料 1．输出电压：范围0~+9.9V，步进0.1V，纹波不大于0.1mV 2．输出电流500mA 3．输出电压值由数码管显示。 4．由+、-两键分别控制输出电压步进增减。 四、设计说明书应包括的内容 1．设计任务书 2．摘要及其英文翻译 3．各单元电路工作原理及参数计算 4．相关英文翻译资料 5．相关程序 五、设计应完成的图纸 1．系统原理框图 2．系统完整电路原理图
六、主要参考资料 1．邹红.数字电路与逻辑设计[M].北京:人民邮电出版社,2008.3 2．李祥臣.模拟电子技术基础教程[M].北京:清华大学出版社,2005.3 3．童诗白,华成英. 模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.1 4. 邱关源.电路(第四版) [M].北京:高等教育出版社,2006.4 七、进度要求 1、实习阶段第16 周（6 月4 日）至第18 周（6月17 日）共2周 2、设计阶段第1周（2月20日）至第15周（6月1日）共15 周 3、答辩日期第15 周（2012 年5 月28 日） 八、其它要求 基本做出实物，能够实现基本的要求，尽量自我发挥，不断的完善电路，使其能够实现更多的功能，顺利的完成毕业设计。
模拟电路课程设计报告设计课题：直流稳压电源的设计班级：电子1101 学号： 姓名：刘广强 指导老师：董姣姣 完成日期：2012年6月19
目录 一、设计任务及要求 (3) 二、总体设计思路 (3) 1．直流稳压电源设计思路 (3) 2．直流稳压电源原理 (3) 3、滤波电路——电容滤波电路 (5) 4、稳压电路 (7) 5、设计的电路原理图 (8) 三、．设计方法简介 (8) 四、软件仿真结果及分析 (10) 五、课程设计报告总结 (12) 六、参考文献 (13)
一、设计任务及要求 1、设计一个连续可调的直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出直流电压：U0=9→12v； ②纹波电压：Up-p<5mV； ③稳压系数：S V≤5% （最大的波动不能超过5%） 2、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3、自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图，并仿真和调试，并测试其主要性能参数。 二、总体设计思路 1．直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给电压表。 2．直流稳压电源原理 1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图
可调式直流稳压电源设计 姓名：艾林 学号：09325201 专业：电子信息工程 班级：093252 指导教师：黄河 2011年1月1 日
目录 一课程设计目地 (3) 二功能电路整体思路 (3) 三功能模块分析 (4) 四心得体会 (9) 五实物展示 (10) 六参考文献 (11) 七致谢 (11)
一设计目的 本次设计的题目为“可调试直流稳压电源”。在设计过程中应实现以下几点要求： 1.输入电压为220V AC 输出为直流电压 2.电压变化范围：1.8~17V 3.连续可调 二功能电路整体思路 若实现稳压电源，首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设计选用全波桥式整流电路进行整流。然后要对输入的电压进行调节。在调节方面。可选用可调节三端正电压稳压器进行调节（LM317）。通过整流后得电流幅值变化很大，所以需要用电容对电流进行滤波。然后输出即可。 电路模块： 稳压——>整流——>调压——>滤波——>输出
三功能模块分析 ⑴元件清单 注：制作实物所需其它设备：电烙铁覆铜板焊锡漆包线钳子等。
⑵元件性能分析 ①.色环电阻 电阻值计算示意图下如图所示： ②桥式整流器 原理图： 桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。用来将交流电转变成直流电。桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。
摘要：在对线性稳压集成电路与开关稳压集成电路的应用特性进行比较的基础上，简单介绍了LM2576的特性，给出了基本开关稳压电源、工作模式可控的开关稳压电源和开关与线性结合式稳压电路的设计方案及元器件参数的计算方法。 关键词：LM2576 电源设计 MCU 嵌入式控制系统的MCU一般都需要一个稳定的工作电压才能可靠工作。而设计者多习惯采用线性稳压器件（如78xx系列三端稳压器件）作为电压调节和稳压器件来将较高的直流电压转变M CU所需的工作电压。这种线性稳压电源的线性调整工作方式在工作中会大的“热损失”（其值为V压降×I负荷），其工作效率仅为30%～50%[1]。加之工作在高粉尘等恶劣环境下往往将嵌入式工业控制系统置于密闭容器内的聚集也加剧了MCU的恶劣工况，从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。 而开关电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。因此，工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管、要么是完全截止无电流流过。因此，开关稳压电源的功耗极低，其平均工作效率可达70%～90%[1]。在相同电压降的条件下，开关电源调节器件与线性稳压器件相比具有少得多的“热损失”。因此，开关稳压电源可大大减少散热片体积和PCB板的面积，甚至在大多数情况
下不需要加装散热片，从而减少了对MCU工作环境的有害影响。 采用开关稳压电源来替代线性稳压电源作为MCU电源的另一个优势是：开关管的高频通断特性以及串联滤波电感的使用对来自于电源的高频干扰具有较强的抑制作用。此外，由于开关稳压电源“热损失”的减少，设计时还可提高稳压电源的输入电压，这有助于提高交流电压抗跌落干扰的能力。 LM2576系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件（如78xx 系列端稳压集成电路）的替代品，它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力，从而为MCU的稳定、可靠工作提供了强有力的保证。 一、LM2576简介 LM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器（52kHz）和基准稳压器（1.23V），并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。LM2576系列包括LM2576（最高输入电压40V）及LM257 6HV（最高输入电压60V）二个系列。各系列产品均提供有3.3
对外经济贸易大学 本科生毕业论文(设计管理规范 1991年9月教务处制订 2000年9月教务处修订 2003年9月教务处修订 2004年9月教务处修订 2005年10月教务处修订 2006年11月教务处修订 2010年10月教务处修订撰写毕业论文(设计(以下简称毕业论文。本管理办法除指明对毕业设计有特殊要求外,有关毕业论文的要求均适用于毕业设计,是本科培养方案的重要组成部分,是培养学生理论联系实际的学风和提高学生创新能力的有效手段, 是对学生掌握和运用所学基本理论、基本知识、基本技能以及从事科学研究能力的综合考核。为加强毕业论文管理,提高毕业论文质量,学校特制定本管理办法。 一、选题 (一毕业论文的题目由学生所在学院于第七学期初(第7周公布并由学生选定,也可以在教师指导下由学生自拟与所学专业有关的题目,经毕业论文指导教师和学院同意后确定。 (二毕业论文题目应与所修读专业有密切关系,应以研究、解决现实问题为主,应能引导学生运用理论去分析和解决问题,其范围大小和难易程度要符合学生的实际水平和现有条件。
(三学生选题应完成《毕业论文(设计开题申请表》,报指导教师审阅。指导教师在所指导学生完成开题申请表后,应适时召开开题报告会,组织学生就所选题目进行交流、评估,确定是否同意学生的选题。 (四毕业论文原则上为一人一题,如确需二人以上共同完成同一选题,须由指导教师同意并报学院毕业论文指导委员会批准,但每个学生必须独立完成自己所承担部分的研究工作。 (五开题申请表一经批准,学生不得随意改变论文题目。个别确有特殊原因需要改变者,须向指导教师说明理由,经指导教师、学院审核同意后,方可改变。 二、撰写 (一学生撰写毕业论文应查阅、研究写作论文所必须的文献资料,在正文中形成独立章节的文献综述,文献综述要求如下: 1.毕业论文文献综述是指在学生在毕业论文研究课题或研究题目确定后,通过搜集、整理、阅读国内外相关学术文献资料,就与该课题或题目直接相关的主要研究成果、学术意义、研究方法、研究动态、最新进展等问题进行归纳总结、综合分析后所做的简要评述。 2.毕业论文文献综述所评述的学术文献必须与学生所撰写论文保持高度一致,必须对可能影响所撰写论文主要论点、政策建议或反驳依据等主要学术结论的相关文献及其主要论断做出清晰、准确、流畅的说明。文献综述的字数应为800—1000字。 3.学生必须翻译两篇与选题直接相关的外语文献,外语文献应为专业论文或论文核心部分,译文汉字总字数不得少于2500字。 (二学生对所研究的论题应进行比较全面、深入、系统的分析和阐述,并体现出一定程度的独立见解。论文要理论联系实际,论点明确,论据充分,逻辑清楚,文字简练、通顺。
信息科学与技术学院 电子工程系 2014届毕业论文设计 题目基于51单片机的数控直流稳压电源专业电子工程 学生姓名黄丽 学号 1058402106 指导教师张芳铭 论文字数 完成日期
数控直流稳压电源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源。本文介绍了利用D/A转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略。它与传统的稳压电源相比，具有操作方便，电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1-10V之间连续可调，其输出电压大小以0.5V步进，输出电压的大小调节是通过“ ”、“-”两个键操作的，而且可以根据实际要求组成具有不同的输出电压值的稳压源电路。该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。 关键词：稳压电源、单片微型机；数控直流、D/A转换；
第一章绪论 (4) 1.1数控直流稳压电源的产生背景 (4) 1.2系统开发的意义 (5) 1.3系统主要功能 (6) 1.4研究中拟解决的主要问题 ........................................... 错误！未定义书签。第二章系统总体方案设计 ....................................................... 错误！未定义书签。 2.1系统概述........................................................................ 错误！未定义书签。 2.2系统整体概述................................................................ 错误！未定义书签。 2.2.1控制部分.............................................................. 错误！未定义书签。 2.2.2显示部分.............................................................. 错误！未定义书签。 2.2.3 键盘接口部分..................................................... 错误！未定义书签。 2.2.4 电源部分............................................................. 错误！未定义书签。 2.2.5 其它电路部分..................................................... 错误！未定义书签。第三章系统硬件电路设计 ....................................................... 错误！未定义书签。 3.1单片机主控电路设计 ................................................... 错误！未定义书签。 3.2显示电路 ....................................................................... 错误！未定义书签。 3.3按键电路 ....................................................................... 错误！未定义书签。 3.4电源电路 ....................................................................... 错误！未定义书签。 3.5系统时钟及复位电路 ................................................... 错误！未定义书签。 3.6系统总电路 ................................................................... 错误！未定义书签。第四章系统软件设计 ............................................................... 错误！未定义书签。 4.1主程序 ........................................................................... 错误！未定义书签。第五章组装与调试 ................................................................... 错误！未定义书签。 5.1硬件电路的布线与焊接................................................ 错误！未定义书签。 5.2电路组装和调试............................................................ 错误！未定义书签。结束语 ......................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ..................................................................................... 错误！未定义书签。致谢 ........................................................................................... 错误！未定义书签。附录 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
直流稳压电源课程设计报告 设计任务及要求 1．设计任务 设计一直流稳压电源，满足： （1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6－９V； （2）输出纹波电压不于5mv （3），稳压系数<=0.01； （4）具有短路保护功能； （5）最大输出电流为：Imax=0.8A 2．要求通过设计学会； （1）如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块；（2）合理选择电路结构，并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图；（3）短路保护实现方法 （4）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法 （5）撰写设计报告。 3．设计注意： （1）电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计； （2）完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图； （3）撰写设计报告要符合下列格式并按时上交，逾期将延与下届。 一、书写要求 二、上交时间要求 上交书面及电子稿发至邮箱：
撰写设计报告格式：（仅供参考，不要全部抄龚） 见附录一 集成直流稳压电源的设计与制作 姓名 1 绪言 随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。 2 设计要求
1.初始条件： （1）集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片，性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。 （2）电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ。 （3）其参考电路之一如图1所示 图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图 2.主要性能指标：（1）输出电压Vo：±1.25 - ±12V连续可调。 （2）最大输出电流Iomax=800mA （3）纹波电压ΔVop-p≤5mV （4）稳压系数Sv≥3X10-3 3.设计要求：（1）依据已知设计条件确定电路形式。 （2）计算电源变压器的效率和功率。 （3）选择整流二极管及计算滤波电容 （4）安装调试与测量电路性能，画出实际电路原理图。 （5）按规定的格式，写出课程设计报告。 3 总体设计思路 在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路，集成稳压器选用LM317与LM337，电源变压器选用双15Ｖ／25Ｗ。 由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I会随着变化。因此，为了维持输出电压U I稳定不变，还需加一级稳压电路。
可调的直流稳压电源电路设计 课题名称直流稳压电源 所在院系 班级 学号 姓名 指导老师 时间
目录 一、摘要 (3) 二、设计要求 (3) 三、元件及其介绍 (4) 四、设计原理及参数计算 (4) (1)电源变压器 (4) (2)整流电路 (5) (3)滤波电路 (5) 五、直流稳压电源的工作原理 (6) 六、可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路6 (1)设计电路图 (6) (2)仿真 (7) 七、设计结论心得体会 (8) 八、附表附录 (9)
摘 要 电源是电子设备中的一个重要组成部分, 其性能的优劣直接影响着设备的工作质量, 随着技术的不断革新, 电源技术发生了巨大变化。 随着科技的发展，直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千，但是和西方的发达国家还是有一定的差距；以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先；因此，直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。 本次设计的题目为串联型连续可调直流稳压负电源：先是家用电源经过变压器得到一个大约（15~30V ）的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流，再采用可调阻值的滑动变阻器进行分压，在桥堆的输出端加一电容C 进行滤波，滤波后再通过LM317（具体参数参照手册）输出一个负电压，在LM317的输出端加一个电阻R1，调整端加一个电位器RW ，这样输出的电压就可以在某一范围内可调。因为电源的设计中要求输出电流可以扩展，在LM317的输出端加一个晶体管。这样输出的电压就可以在0~9.9V 范围内可调。 经过一系列的分析、准备、设计、调试…除了在布局和无焊接方面之外，设计的电路基本符合设计要求。 关键词: 开关电源; 稳压电源;可调 直流稳压电源 设计要求 输入（AC ）：U=220V ，f=50HZ ； 输出直流电压0~9.9v 输出电流Imax=100mA;(有电流扩展功能) 负载电流mA I 800 具有过流保护功能。 系统框图
开关稳压电源 摘要：本设计应用隔离型回扫式DC-DC电源变换技术完成开关稳压电源的设计及制作。系统主要由整流滤波电路，DC-DC变换电路，单片机显示与控制电路三部分组成。开关电源的集成控制由脉宽调制控制芯片UC3843及相关电路完成，利用单片机进行D/A转换，完成对输出电压的键盘设定和步进调整，同时由单片机A/D采集数据利用数码管显示出输出电压和电流。系统具有输出电压可调范围宽、噪声纹波电压低和DC-DC变换效率高等特点。此外，该系统还具有过流保护功能，排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。 关键字：DC- DC，整流滤波，脉宽调制，A/D采集，D/A转换Abstract：The stabilized voltage switching supply is designed and manufactured by DC-DC power transfer with isolation and feedback. The supply includes rectification and filtering circuit, DC-DC transfer unit, controller controlling circuit and liquid crystal display module. The swiching supply is controlled by pulse width modulation IC UC3843. The output voltage can be regulated step by step by a microcontroller, a key and a D/A converter. The output voltage and current of the switching supply are collected by a A/D converter and displayed in Nixie tubes. The switching supply have some advantage such as wide output voltage, low noise ripple, high transfer efficiency. In addition, the swiching supply can realize current foldback. Keyword：DC-DC transfer, rectification and filtering, , microcontroller, A/D collecting dat a，D/A converting 一、方案论证 图1为开关电源系统的结构图，从图中可以看出，系统分为三个部分：电路电源、控制回路和显示设定部分。
《优秀毕业论文（设计）选集模版》（字数5000字以内） 一、理工科专业格式 毕业论文标题(黑体三号字) 学院专业班级学生姓名(小四号宋体) 指导教师:xxx(小四号宋体) （空两行） 摘要（四号黑体）（空两格）摘要内容（小四号宋体）论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的内容，中文摘要在200字左右。X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X。 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X。（空一行） 关键词（四号黑体）（空两格）关键词1；关键词2；关键词3（小四号宋体）关键词3-5个为妥。 （空一行） ABSTRACT（空两格）This is abstract in English外文摘要以200个左右实词为宜，摘要内容（小四号宋体）每段开头留四个空字符X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X。 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X。（空一行） KEY WORDS（空两格）keyword1；keyword2；keyword3 1.前（空一字符）言（三号黑体） 前言内容(正文用小四号字，宋体),前言应说明本课题的研究目的和意义、 研究范围、研究方法及要达到的要求；简述本课题在国内外的研究或发展概况及存在的主要问题；说明本课题应解决的主要问题。 2.章标题1（三号黑体）
目录 一、设计目的 (1) 二、设计任务及要求 (1) 三、设计步骤 (1) 四、总体设计思路 (2) 五、实验设备及元器件 (5) 六、测试要求 (5) 七、设计报告要求 (6) 八、注意事项 (6)
直流稳压电源的设计 一、设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出电压可调：U o=+3V～+9V ②最大输出电流：I omax=800mA ③输出电压变化量：ΔU o≤15mV ④稳压系数：S V≤0.003 2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。 三、设计步骤 1．电路图设计 （1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图：连接各模块电路。 2．电路安装、调试 （1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。 （2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。 （3）重点测试稳压电路的稳压系数。 （4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。
数控直流稳压电源 摘要 本设计为一种简易数控直流稳压电源。该电源由电源供电模块、加减数控调压模块、数模转换和模数转换模块、电压调整模块以及数字输出显示电路等组成。该设计以STC90C516RD+单片机为基本控制核心，通过单片机控制数模转换芯片DAC0832输出稳压电源的基准电压，再通过两级放大输出到电压调整管，控制调节输出电源电压。该数控电源可以通过粗调和微调按键实现0-10V之间不同幅值的电压输出，同时还设置了+3.3V和+5V电压设定按键，以实现常用芯片电压的快速设定。设计中采用LCD1602液晶显示设定电压和电源输出的实际电压，便于观察和调整。在设计中，对该电源系统进行了Proteus仿真，配合Keil uVision4软件的应用，得到比较满意的仿真结果。另外，该数控电源具有较好的抗干扰能力，可靠性较高，易于调节，操作简单，输出电压值与真实显示电压值精度较高等优点。 关键词：数控直流稳压电源，STC90C516，模数转换，Proteus仿真，LCD1602
Numerical Control DC Regulated Power Supply ABSTRACT This graduation design is a kind of numerical control dc regulated power supply. The power is supplied by the regulated power supply power supply module, plus or minus numerical control regulating module, digital-to-analog conversion and analog-to-digital conversion module, voltage regulation modules, and digital output display circuit. The basic control core of this design is the 51 single-chip computer with a model of STC90C516, through the single-chip microcomputer control d/a conversion DAC0832 chip output reference voltage stabilized voltage supply, then through two stage amplifier output to adjust the tube voltage, controlling the output voltage. The numerical control power supply can be realized through the coarse and fine the voltage of the different amplitude between 0 -10 v output, also set up + 3 v and + 5 v voltage setting button, so as to realize the rapid commonly used voltage settings. The design adopts the LCD1602 LCD displaying the setting voltage and the actual voltage of the power output, convenient for observation and settings. In the design of the power system has carried on the Proteus simulation, cooperated with Keil uVision4 software application, to get satisfactory simulation results. In addition, the numerical control power supply has good anti-interference ability, high reliability, easy to adjust, simple operation, the output voltage value and the true shows that the characteristic of high precision voltage value. KEY WORDS: numerical control dc regulated power supply，STC90C516， digital-to-analog，the Proteus simulation，LCD1602
电工与电子技术课程设计直流稳压电源设计 专业 班级 姓名 指导教师 日期_ __
前言 主要内容: 课题名称与技术要求： 设计课题：串联型晶体管稳压电源 <1>输出直流电压Uo=12V,且连续可调，调节范围±2V <2>最大输出电流Ilm≤200mA <3>稳压系数Sr<10% <4>具有过流保护功能 资料收集与工作过程简介: 在这次课程设计的过程中，我仔细看了课程设计的要求，去逸夫图书馆借了相关的资料，查阅了设计论文的格式样本，比较了各种设计方案的优劣，最终把自己觉得最好的方案的相关参数计算出来。自从上个学期开始，我们就开始学电工，这学期的模电在实际生活中十分有用，在设计过程中我也发现了许多问题，正如参加飞思卡尔设计电路焊板子一样，我还有很多不足之处。通过了对该电路的设计，调试，我学会了用整流变压器，整流二极管，滤波电容以及集成稳压器等元件设计直流稳压电源。 这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
目录 摘要---------------------------------------------------------------------4 设计要求---------------------------------------------------------------6 主要器件选择---------------------------------------------------------9 单元电路设计原理，参数计算------------------------------------12 结论与心得体会-----------------------------------------------------17 参考文献--------------------------------------------------------------18 元器件明细表--------------------------------------------------------19
可调直流稳压电源设计报告 任微明(学号：20101106133 ) (物理与电子信息学院10 级科技班,内蒙古呼和浩特010022 ) 指导教师: 高焕生 摘要：主要采用变压器、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V 交流电转换成 电压3~12V 的直流电源。其中，稳压电路采用三端固定稳压器LM317 达到稳压效果，因此系统可根据实际需要对其设计进行适当的修改。本系统设计方便简单、易学易改、成本低廉、功能实用。 关键字：变压器；整流；滤波；稳压 1 设计内容及要求 1.1 设计目的 1、学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3、通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源； (2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 (3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。 1.2 设计内容 设计一波形直流稳压电源，满足：当输入电压在220V ± 10%时，输出直流电压为3~12V
1.3设计要求 (1) 电源变压器做理论设计； (2) 合理选择集成稳压器； (3) 完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图，PCB 板; (4) 撰写设计报告、调试总结报告。 2设计方法与步骤 2.1设计方法 单元电路设计、PCB板设计、电路的组装与调试。 2.2设计步骤 (1 )功能和性能指标分析：对题目的各项要求进行分析，整理出系统和具体电路设计所需的更具体、更详细的功能要求和技术性指标数据，以求得设计的原始依据。 (2 )画出总体电路图，要求按相关规定，布局合理，图面清晰，便于对图的理解和阅读，为组装、调试和维修时做好准备。 (3)按总电路图安装电路，调试并改进。 3电路的设计 图3整体电路图 3.1电源变压器 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流压含有较的纹波，必须通过滤
本科生毕业论文（设计）规范 一、基本规范 （一）毕业论文（设计）文本结构规范及装订顺序： 1．毕业论文（设计）任务书 2．毕业论文（设计）题目、摘要、关键词（中英文） 3．毕业论文（设计）目录 4．毕业论文（设计）正文（理工类）： （1）选题背景； （2）方案论证； （3）过程（设计或实验）论述； （4）结果分析； （5）结论或总结。 注：文科及其他学科，可根据学科特点，参照上述结构制定统一的正文结构规范。 5．致谢 6．附录 7．参考文献 （二）内容要求 1．任务书、题目、摘要、关键词、目录等项内容由指导教师把关。 2．论文文本每页右下角必须有页码，目录中必须标明页码。 3．毕业论文（设计）正文： 正文内容层次结构序数为：一、二、三、……；（一）（二）（三）……；1.2.3.……；（1）（2）（3）……。 （1）选题背景：说明本设计课题的来源、目的、意义、应解决的主要问题及应达到的技术要求；简述本课题在国内外发展概况及存在的问题，本设计的指导思想。 （2）方案论证：说明设计原理并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案（包括各种方案的分析、比较）以及所采用方案的特点。 （3）过程（设计或实验）论述：指作者对自己研究工作的详细表述。要求
论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明、表达确切。 （4）结果分析：对研究过程中所获得的主要数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。 （5）结论或总结：对整个研究工作进行归纳和综合，阐述本课题研究中尚存在的问题及进一步开展研究的见解和建议。 4．致谢：简述自己完成论文（设计）的体会，并对指导教师以及协助完成论文（设计）的有关人员表示谢意。 5．附录：包括与论文有关的图表、计算机程序、运行结果，主要设备、仪器仪表的性能指标和测试精度等。 6．参考文献：为了反映论文的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提出有关信息的出处，正文中应按顺序在引用参考文献处的文字右上角用［］标明，［］中序号应与“参考文献”中序号一致，正文之后则应刊出参考文献，并列出只限于作者亲自阅读过的发表在公开出版物上的最主要文献。 参考文献的著录，按著录/题名/出版事项顺序排列： 期刊——著者，题名，期刊名称，出版年，卷号（期号），起始页码。 书籍——著者，书名、版次（第一版不标注），出版地，出版者，出版年，起始页码。 7．文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字，采用计算机打印成文。 8．图纸要求：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。提倡学生使用计算机绘图。 9．曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求采用计算机或手工绘制。 10．译文要求：内容必须与课题（或专业内容）有联系，并说明出处。 11．论文字数要求： 毕业论文（设计）字数文科0.8—1.2万（其中外语专业不少于3000个单词），理工科不少于1.5万字（含图表）；外文翻译不少于1.5万印刷符号、外文参考资料阅读量不少于10万印刷符号。文科各专业的文献综述必须单独写，其字数应在2千汉字以上，要求与译文相同。 12．毕业论文（设计说明书）用A4开纸打印，并使用学校统一制作的封面
毕业论文设计 设计题目：数控直流电流源设计 姓名：曾翔 班级：09电信3班 院系：电子信息学院 学号: 09130310 指导老师：龚老师 时间：2011/10/20
目录 绪论 (3) 一、前言……………………………………………………………………………… 二、系统功能………………………………………………………………………… 三、方案论证与比较………………………………………………………………… 3.1 稳压电源的分类…………………………………………………………… 3.2 稳压电源部分方案………………………………………………………… 3.3 三端集成稳压芯片………………………………………………………… 3.4 数字显示部分……………………………………………………………… 四、系统硬件设计…………………………………………………………………… 4.1电路原理…………………………………………………………………… 4.2硬件模块分析……………………………………………………………… 4.2.1 ATmage16单片机模块……………………………………………… 4.2.2 L6203驱动模块……………………………………………………… 4.2.3 5V系统电源模块……………………………………………………… 4.2.4 1602液晶显示模块…………………………………………………… 4.2.5 输出电压采集反馈电路模块………………………………………… 五、系统的软件设计……………………………………………………………… 5.1 程序设计……………………………………………………………… 5.2 程序流程图……………………………………………………………… 六、结束语…………………………………………………………………… 七、参考文献…………………………………………………………………… 致谢………………………………………………………………………… 附录1………………………………………………………………………… 附录2………………………………………………………………………………