(完整word版)基于单片机的数控直流稳压电源的设计

实验三基于单片机的数控直流电源
一、设计任务
在实验二“多路直流稳压电源的制作”的基础上，设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。

其原理示意图如下：
二、设计要求
1、输出电压2～＋12V，由“＋”、“－”两键控制输出电压步进增减0.5V；
2、自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.5V不变）；
3、输出电压值由液晶显示、扩展输出电压的种类例如三角波（选做）。

三、方案参考：
电路见下图，利用实验室所发单片机板控制，外围元件焊在通用板上，并用排线和单片机板连接（自定义I/O口），LM317、TL082运放的供电采用实验室的稳压电源（调在±15V），反相器CD4069、按键所需+5V由单片机板提供。

"+"
"-"
调节端扫描
停止
在调试时测量电阻网络U1的电压，并观察每次的步进值，该值可计算，具体参考“运算放大器电路设计手册”一书第179～183，并根据该值设计后续放大电路的倍数，要求放大电路输出U2的步进值为0.5V，通过排线连接到LM317调节端（3位排针两端，注意方向），最后在LM317的输出端也为对应的步进值。

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。

PRACTICE区域治理基于单片机的数控直流稳压电源设计江苏大学京江学院 陈金华摘要：随着新时代的到来，我国整体国力有了很大提高，这也有利于我国电子技术产业的快速发展。

在电子技术领域当中，不管是任何类型的电子设施都有一个共同一致的电路，这就是电路电源，唯有取得了电路电源的支撑，才可以较好地使电子设施取到良好的运转以及工作。

直流稳压电源在电子技术领域占有十分重要的地位，这是当中不可或缺的主要设施之一。

本文章重要对基于单片机的数控直流稳压电源的设计实行了详细的研究，用单片机成为中心，对直流稳压电源实施了设计，一开始对系统硬件方面的设计进行了研究，其次，又对系统软件方面的设计实行了研究。

关键词：单片机；数控直流稳压；电源设计中图分类号：TL825 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）29-0207-0001电子技术产业是关系到社会生产和人民生活的非常主要产业，其发展始终受到社会各界的极度注重。

而直流稳压电源成为电子领域当中的一种不可或缺的设施，普遍地运用于教育、科学研究等行业。

以往的多性能直流稳压电源繁杂性能较高，并且在性能方面还较为单一，在可靠性方面很难得以保障，往往受到各种方面因素的干扰而带来一定的影响，很难得以控制。

另外，长时间运用直流电源还会产生各项在质量原因的相关问题，如波段导关与电位器发生的对接不合理等问题，这不只是影响到输出的准确性以及及时性问题，且还减少了直流稳压电源该拥有的运用时间。

单片机即单片微控制器拥有价格低、体格小等特征，将其利用于直流电源的设计当中，以确保直流电源的更新。

本文章重要是以单片机为关键，设计了一样精确度高智能化的直流稳压电源，详细状况如下。

一、直流稳压电源系统的性能特征科学地制定直流稳压电源的输出电压，以0V-9V较好，并制定输出电压。

本试验系统由AT89S51单片机、LCD1602显示电压模板与D/A变换模板、电压模板以及数据收集模板等合成，并可达到多样性能。

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。

基于单片机的数控直流稳压电源一、引言（1）题目要求：利用LM317三端稳压器，设计制作一个数控稳压电源，要求：1、输出电压：2-15V，步进0.1V，纹波≤10mV；2、输出电流0.5A；3、输出电压值由数码管显示，由“+”、“-”键分别控制输出电压的步进（2）概况：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。

二、系统设计（1）方案论证：方案：采用单片机控制此方案采用 AT89C51单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值。

这里主要利用单片机程控输出数字信号，经过 D /A 转换器( DA0832)输出模拟量，然后使用运算放大器把电流转换成电压，在通过三段稳压器LM317使得输出电压和输出电流达到稳压的目的。

方案论证：1、输出模块：使用运算放大器做前级的运算放大器，由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比，可以减少输出端的纹波电压。

使用LM317做电流稳压器，把电流稳定到0.5A。

2、数控模块：采用AT89C51单片机完成整个数控部分的功能，同时,AT89C51作为一个智能化的可编程器件，便于系统功能的扩展。

3、显示模块：本来准备使用液晶显示，可是想想我们的层次不够，液晶现实的额程序不会写，只能退而其次，选择使用单片机通过锁存器控制8段LED数码管直接显示，这样可以精确的显示输出电压。

基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作数控直流稳压电源是一种能够稳定输出直流电压的电源装置。

它通常由一块单片机控制，并通过反馈回路来实现对输出电压的稳定调节。

本文将介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计和制作过程。

首先，我们需要选择合适的硬件设备。

单片机选择常见的51系列单片机，如STC89C52，因为该系列单片机性能稳定且价格相对较低。

稳压电路中的关键元件包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路。

电源变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电级。

整流电路将交流电转换为直流电，滤波电路用于滤除电路中的杂波和纹波。

稳压电路根据单片机反馈信息来调节输出电压，并通过输出电路提供稳定的电压给负载。

接下来，我们需要进行电路设计。

根据所需输出电压和电流，选择合适的电源变压器和稳压集成电路。

通过计算得到电路中各个电阻、电容和二极管的参数，以保证电路的稳定性和可靠性。

在电路设计中，还需要考虑到过流保护、过压保护和温度保护等功能，以确保设备的安全使用。

设计完成后，我们需要进行电路的制作。

根据设计图纸，将电路图转移到电路板上，并通过化学腐蚀或电解腐蚀的方法将电路板制作完成。

然后，将各个元件按照电路图的要求焊接到电路板上。

注意焊接时要保证引脚的正确连接，避免引脚之间的短路和虚焊现象。

接下来，我们需要编写单片机的程序。

程序中需要实现对输入电压和输出电压的采样，通过ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，然后通过PWM（脉冲宽度调制）技术来控制输出电压的调节。

在程序中，还需要实现对电压的稳定调节和保护功能的控制。

需要注意的是，在设计和制作过程中，要遵循电气安全和电磁兼容性的要求，确保设备的正常运行和使用安全。

总结起来，基于单片机的数控直流稳压电源设计与制作涉及到硬件设备的选择、电路的设计、电路的制作、程序的编写和调试测试等方面，需要一定的电子技术和单片机编程知识。

希望本文对读者有所帮助，能够指导大家在实际应用中进行数控直流稳压电源的设计和制作。

基于单片机的数控直流稳压电源设计2011年09月26日11:36 本站整理作者：秩名用户评论（0）关键字：稳压电源(110)单片机(1452)随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现，传统应用技术，由于功率器件性能的限制使开关电源性能的影响减至最小，新型的电源电路拓扑和新型的控制技术，可使功率开关工作在零电压或零电流状态，为了提高开关电源工作效率，设计出性能优良的开关电源，十分必要。

1、几种数控直流稳压电源设计方案比较1.1几种设计方案电路原理方案1 : 采用模拟的分立元件，利用纯硬件来实现功能，通过电源变压器、整流滤波电路以及稳压电路，实现稳压电源稳定输出±5 V、±12 V、±15 V并能可调输出0~ 30 V电压，见图1所示。

但由于模拟分立元件的分散性较大，各电阻电容之间的影响较大，因此所设计的指标不高、不符合设计要求、且使用的器件较多、连接复杂、灵活性差、功耗也大，同时焊点和线路较多，使成品的稳定性和精度受到影响。

图1 方案1电路原理方案2 : 此方案采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套双计数器完成系统的控制功能，其中二进制计数器的输出经过 D /A 变换后去控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。

十进制计数器通过译码后驱动数码管显示输出电压值，为了使系统工作正常，必须保证双计数器同步工作。

图2 方案2电路原理方案3 : 此方案不同于方案1之处在于使用一套十进制计数器，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同步的问题，但由于控制数据烧录在EPROM中，使系统设计灵活性降低。

图3 方案3电路原理方案4 : 此方案采用51系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，从而使开关控制电源输出电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。

为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，经过ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理。

基于单片机的数控直流稳压电源的设计作者姓名专业电气工程及其自动化指导教师姓名专业技术职务讲师目录摘要 (1)第一章引言 (1)1.1.数控电源的发展史 (1)1.2.数控电源的应用范围 (2)1.3.数控电源的优点 (3)第二章系统的设计要求和方案选择 (3)2.1.设计要求 (3)2.2.方案论证与比较 (4)2.2.1稳压电源的选择 (4)2.2.2 数字显示方案 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1.系统设计 (5)3.2.微控制器模块 (6)3.2.1 8051单片机的性能 (6)3.2.2 8051单片机的最小系统 (7)3.3.电源模块 (8)3.3.1单片机供电模块 (8)3.4.W117电阻网络和继电器驱动电路 (9)3.5.显示电路 (11)3.6.键盘电路 (11)第四章软件 (12)4.1.主程序 (12)4.2.扫描键盘程序 (20)4.3.显示驱动程序 (22)第五章总结 (29)第六章附件（电路图） (31)参考文献 (32)致谢 (33)摘要数控直流稳压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；数控电源是针对传统电源的不足设计的，数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，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工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性，市场前景广阔。

在本文中控制部分主要以8051单片机为核心制作控制电路，稳压部分主要以w117为核心制作三端稳压电路，显示部分采用数码管显示，输入采用键盘式输入再加一个驱动电路；通过软件编程有效的实现可控、可显的电源输出。

关键词：直流稳压电源；8051单片机；数码管显示。

第一章引言1.1. 数控电源的发展史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。

电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。

当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。

江　西　煤　炭　科　技 2004年第2期 J I ANG XI C OA L SCIE NCE &TECH NO LOGY NO.2 2004基于单片机的多功能数控直流稳压电源Ξ胡　爱　闽(华东交通大学,江西南昌330013)摘　要:介绍一种基于单片机控制的多功能直流稳压电源的设计方案。

该电源简单易用,精度高、成本低,可以用作信号发生器,产生输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形信号;通过软件升级很容易实现功能扩展。

关键词:单片机;直流稳压电源;功率放大;系统软件中图分类号:T M44 文献标识码:B 文章编号:1006-2572(2004)02-0048-02 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。

1　总体设计 本多功能数控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及监测开关电路的输出电流大小。

本多功能数控直流稳压电源实现以下功能:键盘可以直接设定输出电压值;可快速调整电压;数码管显示电压值及功能指示;输出各种波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波)并可以调节频率和幅度。

2　硬件设计2.1　系统组成硬件系统包括单片机系统、键盘、数码管显示器、直流稳压电路,功率放大电路、检测电路、D/A 、A/D 转换电路等几个部分组成。

具体如图1所示。

图1　系统结构2.2　单片机系统单片机系统采用80C51为CPU ,采用8279芯片负责控制显示和键盘输入的下层处理,软件控制LE D 显示和响应键盘中断,采用8155芯片扩展I/O 口,负责数据的输入与输出。

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。

基于单片机的数控直流稳压电源在电子设备中，直流稳压电源是非常重要的一部分，它能够为其他电路、芯片或者整个系统提供稳定可靠的电源供应。

而基于单片机的数控直流稳压电源技术则能够在一定程度上提升电源的稳定性和可调性，本文将介绍基于单片机的数控直流稳压电源的原理和设计。

1. 引言直流稳压电源在各种电子设备中都起着至关重要的作用。

传统的直流稳压电源主要采用稳压二极管、稳压管等元件，无法实现精准的控制和调节。

而基于单片机的数控直流稳压电源通过单片机的控制和监测，能够实现电源输出的精确控制和稳定性。

2. 设计原理基于单片机的数控直流稳压电源采用了反馈控制的原理，通过单片机对电源输出进行监测和调节。

其基本原理如下：首先，将输入交流电源经过整流和滤波，得到稳定的直流电压。

然后，通过单片机的模数转换功能，将电源输出电压转换为数字信号。

单片机通过比较这个数字信号与设定值，计算出控制电源输出的PWM 信号。

接下来，PWM信号经过数模转换后，通过放大电路驱动功率开关管。

功率开关管的导通与截止控制决定了电源的输出电压。

单片机通过不断调整PWM信号的占空比，实现对电源输出电压的精确调节。

同时，通过单片机监测电源输出电压的实际值，并与设定值进行比较，若存在偏差，则单片机通过反馈控制的方式调整PWM信号，使电源输出电压保持在设定值附近，从而实现直流稳压电源的功能。

3. 设计步骤基于单片机的数控直流稳压电源的设计步骤如下：3.1 硬件设计根据需要设计输出电压范围和电流容量，选取适当的元器件。

包括整流滤波电路、模数转换电路、功率开关管和放大电路等。

3.2 软件设计编写单片机的控制程序，实现电源输出的精确控制和稳定性。

包括模数转换、PWM控制和反馈控制等功能。

3.3 系统集成将硬件电路和单片机控制程序进行集成，进行系统调试和优化。

通过实验和测试，不断优化电源的稳定性和可调性。

4. 应用示例基于单片机的数控直流稳压电源的应用非常广泛。

例如，可以应用于实验室、工业自动化、通信设备等领域。

基于单片机的数控直流电源的设计摘要：本系统运用单片机通过键盘输入步进为0.1V来控制直流电源的输出电流，最终由LED显示电流设定值与实际输出电流值。

由单片机程控设定数字信号通过D/A转换器输出模拟量，经运放放大后控制输出功率管的基极，随其电压的变化而输出不同的电流。

本系统能普遍在高稳定度的小功率恒流源的领域中使用。

关键词：压控恒流源,智能化电源1．设计方案此直流稳压电源通过按键对输出电压进行步进为0.1的数字化调节,最终输出电压通过七段数码管显示出。

AT89S52通过I/O口进行对系统的控制；自产的电压能够对系统产生所需的工作电压。

本系统程序使用C语言在KEIL环境下编写,程序共分为四个部分：按键扫描函数、主函数、延时子函数以及LED显示子函数。

编译后由串口下载到单片机中进行调试。

1）硬件方案：硬件电路由五部分构成，即电源模块、键盘输入电路、D/A、A/D转换电路以及LED显示模块，键盘输入电路从而提供按键信号；单片机时钟电路、复位电路保证单片机正常工作需要；A/D、D/A转换电路输出最终电压值；LED显示屏显示电压值和AD检测实际输出值。

2）软件方案以及程序设计思路：本系统的软件部分的通过各个功能模块划分软件设计部分。

输出电压范围0V～＋12V，步进为0.1V；输出电压值由LED所显示；由键盘分别控制输出电压并与实际值大小做对比。

当系统上电，立即进行初始化，分别是端口初始化，D/A、A/D初始化，定时器初始化；然后系统默认电压，默认电流。

基本思路：按键扫描— D/A转换、电压/电流数值显示—读A/D转换并比较纠正电压/电流数值显示—按键扫描，按前述循环。

2．LM324四运放的应用由于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。

（1）电压采样电路利用DAC0832控制的基准电压驱动功率管稳压输出，反馈部分是通过电阻R3，VR2将取样电压输入运放的反相端比较，VR2可作小范围调整；如图所示：（2）电流采样电路采用8位模数转换芯片（ADC0804）作为显示电流的模数转换器件，ADC0804的取样电压由串联在电源输出电路的电流取样电阻（0.1Ω）分压取得,并由运放按一定倍数放大后送至Vin(+)，ADC0804把转换结果送至单片机的P1口，再由程序将数据处理后送LCD1602显示当前电流；3．系统工作原理ADC0832 中对应为4条数据线，分别是CS、DO、DI、CLK。

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。

保密类别编号湖北工业大学毕业论文基于51单片机数控直流稳压电源的设计院(系)别（小二号宋体居中）专业班级姓名学号指导教师2014年 4 月 9 日目录一、绪论1.1直流稳压电源 (3)1.2数控直流稳压电源 (3)1.3数控直流稳压电源要求 (3)二、数控直流稳压电源方案设计与论证2.1硬件原理框图 (4)2.2方案简介 (4)2.3单片机选择与论证 (5)2.4DA方案选择 (6)2.5稳压输出选择与论证 (7)2.6显示模块 (8)2.7输入按键 (9)2.8电源模块选择 (9)三、硬件电路设计3.1供电电路设计 (10)3.2 单片机最小系统 (12)3.3DA输出设计 (13)3.4稳压输出 (15)3.5电压采样电路 (18)3.6数码管显示电路 (19)四、系统软件设计4.1系统软件设计流程图 (21)4.2AD转换程序 (21)4.3DA转换程序 (22)五、系统调试与仿真 (23)5.1硬件调试 (23)5.2软件调试 (25)5.3仿真软件protues简介 (26)5.4DA仿真图 (28)5.5AD仿真图 (28)六、总结 (29)基于51单片机数控直流稳压电源的设计摘要：随着科技的日益的发展，电子产品对电源的要求也越来越高。

针对普通直流电源一般不可以调节或调节范围小的缺点设计出了一种可调节，宽调节范围的直流稳压电源。

该直流稳压电源系统以STC单片机公司的12C5408AD单片机为核心，利用8位DA芯片DAC0832作为DA输出，由单片机12C5408AD内部自带AD转换器对输出电压进行采样处理，采用C语言进行程序控制，输出0~+9.9V，扩展0~-9.9V的输出范围，步进0.1V的精确稳压输出。

关键词：直流电流源单片机12C5408AD DAC0832High precision DC current source based on 51 MCUAbstract:With the development of science and technology. Electronic products to the requirements of the power supply is more and more high. For regular direct current voltage stabilizer accuracy is not high, and the adjusting range is small, we designed a direct voltage stabilizer with high precision and wide adjusting range. This system is based on the MCU of 12C5408AD which product by STC. Using a chip DAC0832 which with 8 bit as DA output. By using the MCU internal AD converter to process the output voltage. Use the C language to control the system. So that it can output 0~+9.9V, extend to 0~-9.9 V, and stepping for 0.1V adjustment function.Key words: DC current MCU 12C5408AD DAC0832一、绪论1.1 直流稳压电源简介当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。