课程设计--数控直流稳压电源设计
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目录
1课程设计任务 ................................................................................................................................ 2
1.1设计要求 ............................................................................................................................. 2
1.2发挥部分： ........................................................................................................................ 2
2本设计方案思路 ............................................................................................................................ 2
2.1稳压源的技术指标与要求： ....................................................................................... 3
2.2总体方框图 ........................................................................................................................ 3
2.3电路原理图 ........................................................................................................................ 4
2.4电路特点 ............................................................................................................................. 4
2.4.1 “+”, “-”键控制的可逆计数器的设计 .......................................... 5
2.4.2操作方式： ........................................................................................................... 6
2.4.3数字显示电路的设计： ................................................................................... 6
CD4511 ............................................................................................................................. 8
3制作与调试 ..................................................................................................................................... 9
3.1 硬件电路的布线与焊接元器件的焊接： ............................................................. 9
3.2 电路组装和调试 ............................................................................................................ 9
3.3计数及显示部分的调试 .............................................................................................. 10
4.改进措施 ....................................................................................................................................... 10
心得体会 ............................................................................................................................................ 10
参考文献 ............................................................................................................................................ 11
1课程设计任务
设计并制作一个输出电压步进可调的直流稳压电源。电源有“电压增”（UP）和“电压减”（DOWN）两个键，按UP时输出电压步进增加，按DOWN时输出电压步进减小。
1.1设计要求
具体要求如下：
（1）输出电压范围为5~12V，步进为1V；
（2）输出电压的误差≤±0.1V；
（3）最大输出电流≥1A。
发挥部分：显示设定电压值；
说明：（1）分别测试输出电压为5V、6V、7V、…11V和12V的电压值；
（2）最大输出电流通过设计方案预以保证。
主要参考元器件：74HC191/193，74HC138， LM317，CD4511，S8050/8550，DAC0832，NE5532/TL082，TIP41或2N3055/3DD15。
1.2发挥部分：
输出电压可在0~9.9V范围可以任意预置。
2本设计方案思路
根据设计任务要求，数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分：数字控制部分、模拟/数字转换部分（D/A变换器）及可调稳压电源。数字控制部分用+、- 开关按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。 2.1稳压源的技术指标与要求：
设计指导：
随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控制直流稳压电源就是一个很好的典型例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研，生活、提供更好的，更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化，智能化方向发展.本文所介绍的数控直流稳压电源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，其输出电压大小采用数字显示，主要用于要求电源精度比较高的设备，或科研实验电源使用，并且此设计，没有用到单片机，只用到了数字技术中的可逆计数器，D/A 转换器，译码显示等电路，具有控制精度高，制作比较容易等优点。通过设计巩固学习过的专业知识，也使我们把理论与实践从真正意义上相结合了起来；考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力；通过使用电路CAD 软件Protel ,了解到计算机辅助设计(CAD)的智能化。
此数控直流稳压电源共有六部分，步进电压精确到0.1V 控制可逆计数器分别作加，减计数，可逆计数器的二进制数字输出分两路运行：一路用于驱动数字显示电路，精确显示当前输出电压值；另一路进入数模转换电路（D/A 转换电路），数模转换电路将数字量按比例，转换成模拟电压，然后经过射极跟随器控制,调整输出级，输出稳定直流电压。为了实现上述几部分的正常工作，需要另制±12V，和±5V 的直流稳压电源。此下所讲的数控电源主要就是对此组电压进行控制，使输出0~9.9V 的稳定的可调直流电压。
2.2总体方框图
2.3电路原理图
2.4电路特点
电路特点,既设计数电知识,又有模电知识,这个数控稳压原实际上是用按键让加减计数器变化来控制输出电压的大小,也就是用数电部分的数字量取控制模拟部分的输出量.我用了两片十位加减计数器,一片DAC0832作为数字部分的控 “+”“—”
可逆计数器
D/A转换
调整输出 数字显示电路
直流稳压源
输出电压 制,两片计数器都是从0-9.9变化,一个作为个位数控制,一个作为10位数控制,通过数模转换器后输出电流量,再通过运放转换为电压的形式输出,数码管显示输出的量,实现数字量控制模拟量。
2.4.1 “+”, “-”键控制的可逆计数器的设计
protel设计电路如下：
此部分电路主要用两个按钮开关为电压调整键，与可逆计数器的加计数输入端和减计数输入端相连，可逆计数器采用两片四位十进制同步加/减计数集成块74LS192 级联而成。最上方计数器为产生脉冲的作用。74LS192 是双时钟，可预置数，异步复位，十进制（BCD 码）可逆计数器。
由于输出电压从0V 到9.9V 可以调节，所以74LS192 两计数器总计数范围从00000000 到10011001（即0~99）,而74LS192 本身为十进制可逆计数器，所以只需两块这样的芯片级联就可以达到目的， PL 是低电平有效的预置数允许端，PL=0 时，预置数输入端P0~P3 上的数据被置入计数器。MR是高电平有效的复位端，MR=1 时，计数器被复位，所有输出端都为低电平。CPU 是加计数时钟，CPD 是减计数时钟，当CPU=CPD=1 时，计数器处于保持状态，不计数。当CPD=1，CPU 由0变为1时，计数器的计数值加1；当CPU=1，CPD 由0变1时，计数器的计数值减1。TCU 是进位输出端，当加计数器达到最大计数值时，即达到9 时，TCU 在后半个时钟周期（CPU=0）内变成低电平，其他情况均为高电平。TCU 是借位输出端，当减计数器计到零时，
