基于单片机的可编程直流稳压电源设计

基于单片机的直流稳压电源的设计设计毕业设计论文基于单片机的直流稳压电源的设计摘要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。

传统的直流稳压电源几乎都是用旋纽开关调节电压，调节精度不高、难控制、体积大、结构复杂，而且经常跳变，使用麻烦。

将单片机数字控制技术融入直流稳压电源的设计中，设计出的数字化直流稳压电源具有数码显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。

而且通过软件编程，易于实现功能的扩展。

数控电源目前的发展，主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性；更好的环保性能；智能化与高可靠性；更广泛的应用方向发展。

本设计利用AT89S51作为主控芯片，控制数模转换模块DAC0832的输出电压，通过运算放大器OPA552放大输出。

设置四个按键，来实现电压的增减，并带有数码显示模块。

可以达到每步0.1V的精度，输出电压范围0~15V，电流可以达到200mA。

关键词：数控电源；AT89S51；DAC0832；OPA552AbstractDirect current voltage-stabilized power supply is one of the commonly used equipment in electronic technology. It’s widely used in teaching, researching and other fields.Most of the traditional direct current voltage-stabilized power supply use the knob switch to adjust the voltage.It has the trouble of low-precision and difficult to control. The structure is complex and the volume is large.The numerical control technique of single chip microcomputer is adopted in the design of direct current voltage-stabilized power supply for a digitalized.Having numeral display,the direct current power can adjust voltage programmably and differentiate voltage precisely.Moreover,it’s easy to have its function enlarged through the programmer.Numerical control direct current voltage-stabilized power supply mainly toward to high-precision,high-resolution,better dynamic characteristics,better environmental performance,intelligent,high reliability and wider application direction.In this design,using the AT89S51 as main module to control the output voltage of DAC0832. The voltage is magnified by amplifier OPA552. In this system, the step of voltage is control by four keys, and the display module is also designed.The step precision is 0.1V,the output voltage is range from 0V to 15V and the current is up to 200mA.Key words: Numerical control power；AT89S51；DAC0832；OPA552目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 数控电源的发展 (1)第2章方案设计 (3)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1 主要电路的设计 (4)3.2 具体电路介绍 (4)3.2.1 主控单元电路 (4)3.2.2 信号处理电路 (8)3.2.3 电压放大电路 (12)3.2.4 按键电路 (14)3.2.5 显示电路 (15)第4章系统软件设计 (18)4.1 程序运行原理 (18)4.2 程序流程 (19)4.2.1 延时子程序流程 (19)4.2.2 拆分送显存子程序流程 (19)4.2.3 显示子程序流程 (20)4.2.4 主程序流程 (21)第5章设计仿真及调试 (22)5.1 WA VE6000集成调试软件简介 (22)5.2 程序调试的步骤 (23)第6章电路调试及实验分析 (25)6.1 实验仪器 (25)6.2 电路焊接和调试 (25)6.3 实际电压与显示电压对比分析 (25)6.4 系统误差分析 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1 电路原理图 (29)附录2 程序清单 (30)附录3 实物图 (35)致谢 (36)第1章绪论1.1 课题的背景和意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。

基于单片机的数控直流稳压电源设计方案一、设计方案简介基于单片机的数控直流稳压电源设计方案主要是通过单片机控制开关电源的开关管，控制输出电压的稳定性和精度。

本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，单片机根据反馈信号控制开关电源的开关管进行开关操作，以实现电源输出电压的稳定。

二、设计方案详细介绍1.系统总体设计：本设计方案将开关电源分为输入电源模块、控制模块和输出电源模块。

输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压，以保证输入电源的稳定性；控制模块主要是使用单片机进行控制，接收反馈电路的反馈信号，根据设定值进行比较，并控制开关电源的开关管进行开关操作；输出电源模块主要是将开关电源的输出电压经过滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。

2.输入电源模块设计：输入电源模块主要是对输入电压进行滤波和稳压处理，保证输入电源的稳定性和安全性。

常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。

同时，可以使用稳压芯片来实现输入电压的稳压。

3.控制模块设计：控制模块使用单片机进行控制，主要是通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，并经过AD转换后与设定值进行比较。

根据比较结果，单片机控制开关电源的开关管进行开关操作，调整输出电压的稳定性。

在控制过程中，可以设置合适的控制算法，如PID控制算法，以提高控制的精度和稳定性。

4.输出电源模块设计：输出电源模块主要是对开关电源的输出电压进行滤波和稳压处理，以保证输出电压的稳定性和精度。

常用的电源滤波电路有LC滤波电路、RC滤波电路等。

可以使用稳压芯片或者反馈调节电路来实现输出电压的稳压。

5.电源保护设计：为了保护电源和设备的安全性，可以设计过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护等保护电路。

过压保护可以使用过压保护芯片，欠压保护可以使用欠压保护芯片，过流保护可以通过电流传感器实现，短路保护可以通过保险丝或者短路保护芯片实现。

三、设计方案的优势和应用1.优势：本设计方案采用闭环控制的方式，通过反馈电路将输出电压反馈给单片机，使得输出电压的稳定性和精度得到保证。

基于单片机的数控直流稳压电源的设计郝薏菲（渭南师范学院物理与电气工程学院电气工程及其自动化2010级1班）摘要：本篇论文所研究的是一种数控直流稳压电源,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。

该电源的功能由硬件和软件两方面来实现，利用D/A转换电路、辅助电源电路、稳压电路等电路组成数控稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略。

其输出电压在1.3-9.9V之间连续可调，其输出电压大小以0.1V 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。

在软件方面使用选用AY89C51单片机进行语言编程。

通过控制稳压电路部分的基准电压的输出与调整，同时实现高精度的输出电压。

关键词：直流稳压电源；整流；数控；D/A转换引言在当代这样一个经济与科技迅速发展的社会中，电源起到了至关重要的作用。

电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。

当今的电源技术不仅融合了电子、电气、控制理论、系统集成、材料等诸多学科领域。

随着电力电子技术的迅速发展，直流电源的应用也非常广泛，直流电源的好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

电子设备都需要良好而又稳定的电源，而外部提供的能源大多数为交流电源，电源设备就承担着把交流电源转换为电子设备所需要的各种类别的直流电源的任务，转换后的直流电源应该具有良好的稳定性，当电网或负载变化时，它能保持稳定的输出电压。

传统的多功能直流稳压电源的功能具有以下不足：简单、难以控制、可靠性较低、干扰大、精度低、体积大、复杂度高。

而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。

数控电源既能方便的输入和选择预设的电压值又具有较高精确度和稳定性，而且可以任意设定输出电压或电流，可以由面板上的键盘来控制单片机实现所有功能，给电路实验带来极大的方便从而提高了工作效率，也保护了电子设备。

基于单片机的直流稳压电源毕业设计基于单片机的直流稳压电源是一种能够提供稳定的直流电压输出的装置。

它广泛应用于各种电子设备和电子系统中，并且对电子设备的正常工作起到至关重要的作用。

本文将介绍这样一个基于单片机的直流稳压电源的毕业设计，并详细讨论其设计原理、电路图和功能。

首先，我们来介绍这个直流稳压电源的设计原理。

该电源的设计采用了单片机作为控制核心，通过精确的反馈控制来保持稳定的输出电压。

具体来说，单片机通过测量输出电压并与设定的目标值进行比较，然后相应地调整控制电路的工作状态，以实现电压的稳定输出。

单片机还可以监测电源的工作状态，并在出现异常情况时采取相应的保护措施，以防止电源和连接的设备受到损坏。

其次，我们来看看这个直流稳压电源的电路图。

电路图中包括了电源输入部分、控制部分和输出部分。

电源输入部分主要包括输入电源接口、输入滤波电路和过压保护电路。

控制部分由单片机和与之连接的外围电路组成，用于控制电源的工作状态和输出电压。

输出部分由电压稳压电路和输出滤波电路组成，用于提供稳定的输出电压。

此外，电路图还包括了保护电路，用于保护电源和负载设备免受过电流、过压和过热等异常情况的影响。

最后，我们来讨论一下这个直流稳压电源的功能。

该电源具有以下几个主要功能：1.稳定输出电压：通过单片机的精确控制，电源可以提供稳定的输出电压，以满足负载设备的要求。

2.输入保护：通过过压保护电路，电源可以在输入电源过压时及时切断电源输入，以保护电源和负载设备。

3.负载保护：通过输出过电流保护电路，电源可以在输出电流超出额定值时及时切断电源输出，以保护电源和负载设备。

4.温度保护：通过温度传感器和过热保护电路，电源可以在工作温度超出安全范围时及时切断电源输出，以确保电源的安全运行。

总结起来，这个基于单片机的直流稳压电源是一种功能强大的装置，能够提供稳定的输出电压，并具有输入和负载保护功能。

它的设计原理、电路图和功能使得其能够广泛应用于各种电子设备和电子系统中。

`基于单片机的直流稳压电源设计姓名：学号：基于单片机的直流稳压电源设计摘要介绍了一种基于单片机的直流稳压电源设计方案，该系统由初步整流稳压部分、单片机控制部分、DAC、稳压部分和显示部分组成。

该稳压电源可步进调节、实时显示，弥补了传统稳压电源的不足，其核心技术是通过单片机控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。

利用单片机控制数模转换芯片DAC00832输出电压作为稳压电路的参考电压；稳压电路采用的是串联型稳压电路，单片机控制的DAC0832的输出电压具有高稳定性，参考电压稳定进而能够很好地保证输出端电压的稳定性；单片机通过键控改变DAC0832的输出电压，作为参考电压发生改变，稳压电路调整管的压降也会相应地发生变化，从而改变输出电压；另外，电路还设计了数码管显示电路，以增加稳压电源使用的直观性，配合键控电路使电源使用起来非常方便直观。

关键词单片机，稳压电源，连续步进可调，DACAbstract Describes a DC voltage-stabilized power supply design scheme based on single-chip, preliminary rectifier voltage parts, the system by single-chip computer control part, DAC, voltage regulators and display components. The regulator can be adjusted stepped, real-time display, make up for the lack of traditional power supply, the core technology is controlled by single-chip digital-analog conversion to change the output of the voltage regulator module. Using single tablets machine control number die conversion chip DAC0832 output voltage as regulator circuit of reference voltage; regulator circuit used of is series type regulator circuit, single tablets machine control of DAC0832 of output voltage has high stability, reference voltage stability turn to is good to guarantee output end voltage of stability; single tablets machine by key control change DAC0832 of output voltage, as reference voltage occurs change, regulator circuit adjustment tube of pressure drop also will corresponding to occurs changes, to change output voltage; and circuit design of digital display circuits, to increase the voltage stabilizing power of intuitive, with the keyed circuit power is very easy and intuitive to use.Key word MCU, Regulated Power Supply, Stepping and adjustable row, DAC目录1 前言 (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2直流稳压电源的发展方向 (2)1.3国内外发展状况 (3)1.4 系统研究方向及研究方法 (4)1.5构成及研究内容 (5)1 前言本章将简要介绍系统设计的目的及意义，直流稳压电源的发展方向，国内外电源技术的发展状况，系统设计的研究方向及研究方法，论文构成及系统的研究内容等。

基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展，电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。

这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。

在各种电源类型中，直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点，被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。

传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计，但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。

为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。

本设计采用单片机作为控制核心，通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。

相比于传统的模拟电路设计，基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点：单片机具有强大的计算和处理能力，能够实现复杂的控制算法，从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能，具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计，降低成本，提高系统的可靠性。

本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。

我们将介绍电源的设计原理和基本组成，包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现，包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现，包括主程序、控制算法、显示程序等。

1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展，电力电子技术广泛应用于各个行业和领域，直流稳压电源作为其中的关键组成部分，其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。

传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现，其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低，难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。

开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。

数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术，实现了对电源输出电压和电流的精确控制。

它可以根据实际需求，通过编程灵活调整输出电压和电流的大小，提高了电源的适应性和灵活性。

同时，数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能，有效提高了电源的安全性和可靠性。

基于单片机的可调直流稳压电源设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：毕业设计论文题目：单片机控制可调直流稳压电源的设计姓名：学号：专业班级：2013/12/1admin内容摘要本文介绍了一种基于单片机的直流稳压电源设计方案，该系统由初步整流稳压部分、单片机控制部分、DAC、稳压部分和显示部分组成。

该稳压电源可步进调节、实时显示，弥补了传统稳压电源的不足，其核心技术是通过单片机控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。

利用单片机控制数模转换芯片DAC0832输出电压作为稳压电路的参考电压；单片机通过键控改变DAC0832的输出电压，作为参考电压发生改变，稳压电路调整管的压降也会相应地发生变化，从而改变输出电压。

目录1. 引言 (4)2. 设计任务及要求 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计内容 (4)3．电源设计方案及论证 (5)3.1设计方案分析 (5)3.2 D/A数字模拟转换模块 (6)3.3稳压模块 (6)3.4 按键控制模块 (7)3.5显示模块 (7)3.6 电源模块 (7)4．电源系统硬件介绍 (7)4.1 单片机模块 (7)4.1.1单片机介绍 (7)4.1.2 单片机外围电路介绍 (9)4.2 D/A模块 (10)4.2.1 DAC0832工作原理 (10)4.2.2 DAC0832及其外围电路 (11)4.2.3 D/A 转换的计算 (12)4.3 LED数码管显示模块 (14)4.3.1数码管结构 (14)4.3.2数码管工作原理 (14)4.3.3数码管连接电路图 (15)4.4直流电源 (15)4.4.1整流滤波、初步稳压 (15)5. 电源硬件电路仿真图 (16)6. 电源硬件电路原理图 (17)7. 硬件电路PCB图 (17)8．硬件电路实物图 (19)设计心得参考文献附录1 引言随着电力电子技术的迅速发展，直流电源应用非常广泛，其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

哈尔滨剑桥学院毕业设计论文题目：基于单片机的可调直流稳压电源设计学生：李玉秋指导教师：刘媛媛讲师专业：电子信息工程（电气及其自动化）班级：09电气4班2013年 5 月毕业设计任务书毕业设计审阅评语毕业设计答辩评语及成绩基于单片机的可调直流稳压电源设计摘要随着电子技术的迅速发展，直流电源应用非常广泛，其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能，目前，市场上各直流电源的基本环节大致相同，主要都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。

本文运用了将单片机控制系统应用于开关稳压电源的方法和原理，提出的开关电源可调稳压输出的观点。

认为可以实现开关电源的数控调节，并通过分析稳压工作原理、电压调节方法、AD芯片和单片机的工作原理，使输出电压下实现了0.1 ~15V步进调节。

最终得出了直流开关电源在单片机的控制下能够输出稳定的、可调的直流电压。

该可调稳压电源不仅具有开关电源体积小，损耗低的优点，还具有线性电源输出电压纹波小，输出特性好的优点。

并且引入单片机控制，使其在功能上具有一定智能化，能够满足一般低限度场合的供电需要。

具有一定的的研究意义及实用价值。

关键词：稳压电源；单片机；ADAdjustable DC Regulated Switching Power Supply Base on Single-chip MicrocomputerAbstractWith the rapid development of electronic technology, the DC power supply is widely used, its quality directly affects the electrical device or control the working performance of the system, at present, the market of the direct current power supply the basic link of roughly the same, mainly includes the AC power, the AC transformer (sometimes can not), a rectification circuit, a filtering voltage stabilizing circuit.This paper discusses the application of the single chip microcomputer control system applied in switching power supply method and principle, puts forward view point of adjustable voltage regulator output switching power supply for. That can realize switching power supply control regulation, and through the analysis of the working principle of voltage, voltage regulation method, A/D chip and the principle, so that the output voltage achieves to step regulator of 0.1~15V. Finally draw the conclusion that the DC switching power supply under the control of single-chip microcomputer can output stable, adjustable DC voltage.The adjustable regulated power supply has not only the advantages of small volume, low loss,but also the advantages of small output ripple voltage of linear power supply, advantages of output characteristics. And the introduction of SCM control, its function has certain intelligence, can satisfy needs of the general low limit the power occasions. And has certain research value and practical significance.Keywords:Regulated Power Supply; SCM; AD Chip目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 可调直流稳压电源国内发展现状 (1)1.2 可调直流稳压电源国外发展现状 (1)1.3 可调直流稳压电源研究的目的及意义 (1)2 可调直流稳压电源的基本原理 (3)2.1 直流稳压电源总体结构 (3)2.2 AT89C51单片机原理及其介绍 (4)2.3 数码管动态显示原理介绍 (8)2.4 数模转化电路原理介绍 (11)2.5 电源变压器原理介绍 (15)2.6 整流电路原理介绍 (15)2.7 滤波电路原理介绍 (16)2.8 稳压电路原理介绍 (18)2.9 保护电路原理介绍 (19)3 可调直流稳压电源硬件电路设计 (20)3.1 Protel 99SE (20)3.2 电源原理图设计 (22)3.2.1 开关电源电路设计 (22)3.2.2 模数转换电路设计 (22)3.2.3 保护电路设计 (23)3.2.4 单片机控制电路设计 (24)3.2.5 数码管显示电路设计 (24)3.2.6 电源硬件电路原理图 (25)4 可调直流稳压电源软件设计 (26)4.1 Keil编程软件 (26)4.2 C语言程序 (26)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)基于单片机的可调直流稳压电源设计1 绪论1.1 可调直流稳压电源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，从二十世纪四十年代中期开始形成，到了九十年代以来，电源产业进入快速发展时期。

目录摘要 (i)Abstract (ii)1 引言 (1)2 系统分析 (1)3 方框框图 (2)4 系统设计 (3)4.1 稳压输出部分 (3)4.1.1 稳压输出原理………………………………………………………4.1.2 稳压输出部分仿真图………………………………………………..4.2 数字控制部分 (3)4.2.1 单片机部分……………………………………………………………..4.2.2 D/A转换部分…………………………………………………………..4.2.3 A/D转换部分…………………………………………………………4.3 键盘部分 (9)4.4 显示部分……………………………………………………………………..4.4.1 串行部分………………………………………………………………4.4.2 并行部分……………………………………………………………….5 电路流程图 (12)6电源测试结果 (13)6.1电压测试 (14)6.2性能测试 (14)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)一引言几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。

直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。

在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。

输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。

电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。

设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。

因此,直流稳压电源的研究就颇为重要。

目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。

前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。

直流稳压电源朝着数字化方向发展。

因此对于数控恒压源的研究是必要的。

摘要：随着电力电子技术的迅速发展，直流电源应用非常广泛，其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

目前，市场上各种直流电源的基本环节大致相同，都包括交流电源、交流变压器、整流电路、滤波稳压电路等。

文章介绍了将单片机控制系统应用于直流稳压电源的方法和原理，实现了稳压电源的数控调节，在宽输出电压下实现了0.1v步进调节，并分析了稳压工作原理和电压调节方法。

该电源具有电压调整简便、电压输出稳定、便于智能化管理等特点。

随着电力电子技术的迅速发展，直流电源应用非常广泛，其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

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。

而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。

其良好的性价比更能为人们所接受，因此，具有一定的设计价值。

一、系统设计（一）方框图设计。

该电路采用单片机（AT89C51）作为主控电路，由三端集成稳压器（LM317）作为稳压输出部分。

另外，电路还增加参考电压电路、D/A转换电路、电压放大电路、显示电路等部分电路。

其方框图如图1所示：图1 用单片机制作的直流稳压可调电源框图整个电路的运行需要模拟电压源提供+5V,±15V的模拟电压，以便使电路中的集成数字芯片能够正常工作。

电路运行时，首先由单片机设置初始电压值，并送显示电路显示。

然后将电压值送D/A转换电路进行数模转换，再经放大电路进行电压放大，最终反馈到三端集成稳压器（LM317）输出模拟电压。

（二）硬件设计。

本电路的硬件组成部分主要由单片机（AT89C51）、变压器、整流电路、滤波电路、稳压器（LM317）、参考电压电路、D/A转换电路（DA0832）、放大电路、显示电路等组成。

硬件电路如图2所示，整个电路通过单片机（AT89C51）控制，P0口和DAC0832的数据口直接相连，DA的CS和WR1连接后接P26,WR2和XFER接地，让DA工作在单缓冲方式下。

1?引言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。

普?通直...1 引言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。

普通直流稳压电源品种很多．但均存在以下问题：输出电压是通过粗调（波段开关)及细调(电位器)来调节。

这样，当输出电压需要精确输出，或需要在一个小范围内改变时（如1.02~1．03V)，困难就较大。

另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响。

常常通过硬件对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。

本文设计与实现了一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源，克服了传统直流电压源的缺点，具有很高的应用价值。

2 系统硬件设计与实现2.1 系统总体结构本系统是以AT89S51 单片机为核心控制器，具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和预置的电压信号可同时显示的数控直流电源，其硬件原理方框图如图1 所示。

系统由AT889S51 控制电路、键盘电路、电源电路、D/A 电路、功放电路、短路保护及报警电路、稳压输出电路、LED 显示电路八部分组成。

系统通过“开关”、“+”、“-”三个按键来控制预置电压的升降，并通过数码管显示。

AT89S51 单片机送出相应的数字信号，在D/A 转换之后输出电流，经集成运放LM358 转换、三极管放大、RC 网络滤波，最终稳定。

同时由LED 数码管显示输出电压；由数字电压表测量实测值。

2.2 数控部分主要由AT89S51 最小系统控制，它要完成键盘控制、预置电压显示控制、短路保护控制及报警控制等功能。

AT89S51 最小系统如图2 所示。

2.2.1 键盘接口电路键盘接口电路如图 3 所示。

键盘设计与实现由三个按键控制即：“开关”键、“+”键、“-”键，并外接三个上拉电阻控制键盘去抖。

基于单片机的直流稳压电源的设计设计毕业设计论文基于单片机的直流稳压电源的设计摘要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。

传统的直流稳压电源几乎都是用旋纽开关调节电压，调节精度不高、难控制、体积大、结构复杂，而且经常跳变，使用麻烦。

将单片机数字控制技术融入直流稳压电源的设计中，设计出的数字化直流稳压电源具有数码显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。

而且通过软件编程，易于实现功能的扩展。

数控电源目前的发展，主要朝着更高的数控精度和分辨率及更好的动态特性；更好的环保性能；智能化与高可靠性；更广泛的应用方向发展。

本设计利用AT89S51作为主控芯片，控制数模转换模块DAC0832的输出电压，通过运算放大器OPA552放大输出。

设置四个按键，来实现电压的增减，并带有数码显示模块。

可以达到每步0.1V的精度，输出电压范围0~15V，电流可以达到200mA。

关键词：数控电源；AT89S51；DAC0832；OPA552AbstractDirect current voltage-stabilized power supply is one of the commonly used equipment in electronic technology. It’s widely used in teaching, researching and other fields.Most of the traditional direct current voltage-stabilized power supply use the knob switch to adjust the voltage.It has the trouble of low-precision and difficult to control. The structure is complex and the volume is large.The numerical control technique of single chip microcomputer is adopted in the design of direct current voltage-stabilized power supply for a digitalized.Having numeral display,the direct current power can adjust voltage programmably and differentiate voltage precisely.Moreover,it’s easy to have its function enlarged through the programmer.Numerical control direct current voltage-stabilized power supply mainly toward to high-precision,high-resolution,better dynamic characteristics,better environmental performance,intelligent,high reliability and wider application direction.In this design,using the AT89S51 as main module to control the output voltage of DAC0832. The voltage is magnified by amplifier OPA552. In this system, the step of voltage is control by four keys, and the display module is also designed.The step precision is 0.1V,the output voltage is range from 0V to 15V and the current is up to 200mA.Key words: Numerical control power；AT89S51；DAC0832；OPA552目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景和意义 (1)1.2 数控电源的发展 (1)第2章方案设计 (3)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1 主要电路的设计 (4)3.2 具体电路介绍 (4)3.2.1 主控单元电路 (4)3.2.2 信号处理电路 (8)3.2.3 电压放大电路 (12)3.2.4 按键电路 (14)3.2.5 显示电路 (15)第4章系统软件设计 (18)4.1 程序运行原理 (18)4.2 程序流程 (19)4.2.1 延时子程序流程 (19)4.2.2 拆分送显存子程序流程 (19)4.2.3 显示子程序流程 (20)4.2.4 主程序流程 (21)第5章设计仿真及调试 (22)5.1 WA VE6000集成调试软件简介 (22)5.2 程序调试的步骤 (23)第6章电路调试及实验分析 (25)6.1 实验仪器 (25)6.2 电路焊接和调试 (25)6.3 实际电压与显示电压对比分析 (25)6.4 系统误差分析 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1 电路原理图 (29)附录2 程序清单 (30)附录3 实物图 (35)致谢 (36)第1章绪论1.1 课题的背景和意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。

基于单片机的直流稳压电源的硬件系统设计【摘要】本设计直流稳压电源以单片机AT89C51为控制核心，由DA转换器TLC5615、数码管显示块、放大电路和稳压电路组成。

其中DA转化器通过按键输入给定值，将数字信号转换成模拟信号；数码管显示输出的电压；放大电路由双运算放大器LM358控制，将DA转化器送过来的电压进行放大；稳压电路由变压器，稳压二极管以及稳压三极管组成，主要是将220V交流电稳压成5V 和12V电路需要的直流电压。

键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进等级可达0.1V，输出电压范围为0—10V。

最终得出了直流稳压电源在单片机的控制下能够输出稳定的、可调的直流电压。

【关键词】稳压电源；AT89C51单片机；DA芯片1 直流稳压电源总体结构在电子电路中，基本上都需要稳压的直流电源供电。

日常生活中也需要将交流电转变成直流电，形成直流稳压电源。

一般直流稳压电源以一稳压电源为基础，以高性能单片机系统为控制核心，以稳压驱动放大电路、过流检测电路为外围的硬件系统，在检测与控制软件的支持下实现对电压输出的数字控制，通过对稳压电源输出的电流、电压进行数据采样与给定数据比较，从而调整和控制稳压电源的工作状态[4]。

直流稳压电源原理框图如图2-1所示。

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，它需要经过变压、整流、滤波、稳压等四部分组成。

电源变压器：是降压变压器，它将交流电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路[5]。

整流滤波电路：由于脉动的直流电压还有较大的纹波，必须经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。

常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等[6]。

滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压各滤波电容C满足RL-C=（3～5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。

基于单片机的可调直流稳压电源设计设计一个基于单片机的可调直流稳压电源时，需要考虑以下几个关键因素：输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度。

本文将以STM32微控制器为例，详细介绍基于单片机的可调直流稳压电源的设计。

首先，我们需要确定输入电压范围。

一般来说，直流稳压电源的输入电压范围是较宽的，以适应不同的应用场景。

常见的输入电压范围是AC220V，转换为直流之后，可以在50V到200V之间调节。

接下来，我们需要确定输出电压范围和输出电流能力。

输出电压范围取决于实际应用需求，一般为0-36V，输出电流能力为0-5A。

同时，需要考虑过载保护功能，以避免电流过大损坏负载电路。

然后，我们需要确定稳压精度和响应速度。

稳压精度是指输出电压与设定值之间的差异，一般要求在0.1%以内。

响应速度是指电源对负载变化的适应能力，一般要求在10ms以内。

基于以上需求，我们开始设计基于单片机的可调直流稳压电源。

首先，我们选择STM32微控制器作为主控芯片。

STM32系列芯片拥有强大的计算能力和丰富的接口资源，适合用于电源控制应用。

我们使用STM32的DAC功能实现对输出电压的调节，同时使用ADC功能实现对输入电压和输出电压的监测。

其次，我们选取高性能稳压模块作为功率输出部分，以实现高效、稳定的电源输出。

稳压模块通常包括输入滤波器、整流桥、滤波电容和稳压电路等组成部分，可以提供稳定的直流电压输出。

接下来，我们设计电源控制算法，实现对输出电压的精确控制。

通过调整DAC输出电压，可以实现对输出电压的调节。

同时，需要监测输入电压和输出电压，并通过PID控制算法实现稳压控制。

最后，我们添加一些保护电路，以确保电源的安全可靠。

包括过载保护、过压保护和过热保护等功能，可以提高电源的可靠性和稳定性。

设计完成后，我们需要进行电路调试和性能测试。

通过实际测试，可以验证电源的输出稳定性、调节精度和响应速度。

综上所述，基于单片机的可调直流稳压电源设计，需要考虑输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度等因素。

单片机控制的可编程稳压电源设计摘要直流稳压电源是电子设计中常用的设备之一，广泛应用于电子电路的各个领域。

传统的直流稳压电源功能简单，难于控制，可靠性低，干扰大，精度低，体积大且复杂度高。

而基于单片机控制的直流稳压电源则能较好地解决以上传统稳压电源的不足。

本设计控制芯片选用51系列单片机，基本原理为通过单片机串口在线调整X9313系列数字电位器的阻值，从而实现对三端稳压器LM317输出电压的调整。

通过51系列单片机编程可以非常方便地调整X9313数字电位器的阻值。

稳压芯片采用三端稳压器LM317，LM317非常易于使用，只需要两个外部电阻即可设置其输出电压。

本次设计中使用Keil软件进行单片机的编程，Keil软件功能强大，支持C语言编程，借助其调试功能，可以直观的了解到软件运行的结果，使繁琐的编程工作变得简单。

硬件电路仿真使用Proteus 软件，可以方便地对单片机及其外围电路进行仿真。

设计中着重研究了X9313系列数字电位器的原理和应用，以及如何通过单片机串口在线调整数字电位器的阻值。

数字电位器本身能够承受的电流和电压有限，在实际应用中需要进行扩展，本设计介绍了对其端点电压进行扩展的方法。

本设计能够实现计算机在线调整三端稳压器LM317的输出电压，输出电压值和数字电位器的阻值能够在1602液晶上实时显示出来。

关键词：直流稳压电源，单片机，X9313系列数字电位器，三端稳压器LM317，串口，1602液晶A DESIGN OF PROGRAMMABLE DC REGULATEDPOWER SUPPLY BASED ON MCUABSTRACTThe DC regulated power supply is a common device that widely used in the electronic system.Traditional DC Regulated Power Supply has many disadvantages，for example，function is simple, low reliability，big jam,low accuracy，volume is big and system is complicated. The programmable DC regulated power supply based on MCU can solve this problems.This design chooses MCS-51 serieses MCU as a controller, the radical principle of design is changing a X9313 dallastat's resistance by MCU's serial port on line.It is very convenient to change a X9313 dallastat's resistance by MCU's programming.The design chooses the LM317 as regulation chip,only needs two external resistances to change its output voltage.This design uses Keil software to program MCU's function.The hardware emulation of MCU and peripheral equipment use Proteus software.This design emphasizes the priniple and application of the X9313 dallastat, and how to change a X9313 dallastat's resistance by MCU's serial port on line.The X9313 dallastat's capability of supply voltage and current is restricted,in practical application need to expand its port voltage and current.This design introduced a method of expand X9313 dallastat's port voltage.This design can use computer to change the output voltage of LM317,and the same time display the value of output voltage and the resistance of the X9313 dallastat on 1602LCD.KEY WORDS：DC regulated power supply, MCU, X9313 dallastat, LM317,serial port, 1602LCD目录前言 (1)第一章设计综述 (3)§1.1设计原理图 (3)§1.2X9313对LM317的控制 (3)§1.3串口使用 (4)§1.41602液晶显示 (5)第二章硬件设计 (6)§2.151系列单片机 (6)§2.1.1单片机串口 (7)§2.1.2定时器/计数器 (7)§2.1.3并行I/O接口 (8)§2.2三端稳压器LM317 (8)§2.2.1LM317特性 (9)§2.2.2LM317应用 (9)§2.3集成运放LM324 (10)§2.3.1LM324特性 (10)§2.3.2LM324应用 (11)§2.4数字电位器X9313 (12)§2.4.1X9313工作原理 (12)§2.4.2X9313应用 (14)§2.5Proteus硬件仿真 (15)第三章程序设计 (17)§3.1程序流程图 (17)§3.2X9313程序设计 (18)§3.3单片机串口程序设计 (18)§3.41602液晶显示程序设计 (19)第四章硬件实现及测试 (20)§4.1硬件实现 (20)§4.2硬件测试 (20)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (26)附录 (27)前言随着电子技术的迅速发展，直流稳压电源的应用已经非常广泛。

基于单片机的数控直流稳压电源的设计设计数控直流稳压电源是一种能够为电子设备提供稳定直流电压的电源，可以用于实验室、生产线以及科研等领域。

本文将基于单片机对数控直流稳压电源进行设计。

1.设计目标设计一个数控直流稳压电源，具有以下特点：-输入电压范围广，能够适应各种电源电压。

-输出电压范围广，能够满足不同设备的需求。

-输出电压稳定性好，能够保持输出电压在设定值附近波动范围内。

-控制方式灵活，能够通过数控手段来调整输出电压。

2.硬件设计-电源输入部分：使用变压器降低输入电压，并通过整流电路将交流电转换为直流电。

-过滤电路：用电容器对直流电进行滤波，减小纹波。

-脉宽调制（PWM）控制器：使用单片机的PWM输出，控制开关管的导通时间，从而调整输出电压。

-反馈电路：采集输出电压并与设定值进行比较，通过PWM控制器调整开关管的导通时间，使输出电压稳定在设定值上。

3.软件设计-单片机程序设计：编写单片机程序，实现输入输出控制，包括读取输入电压、设定输出电压以及调整PWM输出。

-降压控制算法：根据输入输出电压以及电流等参数，通过控制PWM 输出的占空比，实现对输出电压的调整和稳定。

4.输出保护-过压保护：当输出电压超出设定范围时，通过单片机程序停止PWM 输出，避免对设备的损坏。

-过流保护：当输出电流超过额定值时，通过监测电流大小，控制PWM输出，避免过大电流对设备的损坏。

5.调试与测试-利用示波器等测试工具，对电源的输入输出进行测试，验证稳定性和精度。

-对于过压、过流等保护功能，进行测试验证其可靠性和及时性。

总结本设计基于单片机实现了数控直流稳压电源，能够根据输入和输出的要求，实现电压的调整和稳定。

同时，通过保护电路、控制算法等设计，确保了电源的可靠性和安全性。

在实际应用中，可以根据具体需求进行扩展和优化，以满足更多应用场景的需求。