数控直流稳压电源终稿
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基于单片机89C58的数控直流线性稳压电源题目:数控直流线性稳压电源系别:电子与电气工程学院指导老师:秦益霖完成时间:2009年12月目录一、设计任务与技术指标(一)设计任务------------------------------------------------------------------------------------1(二)技术指标------------------------------------------------------------------------------------1(三)题目分析------------------------------------------------------------------------------------1二、方案论证(一)系统电源模块------------------------------------------------------------------------------3(二)数控模块------------------------------------------------------------------------------------3(三)控制模块------------------------------------------------------------------------------------3(四)显示模块------------------------------------------------------------------------------------4三、系统硬件设计(一)系统的总体设计----------------------------------------------------------------------------5(二)单元电路的设计及参数计算-------------------------------------------------------------6(三)电路原理图---------------------------------------------------------------------------------12(四)元器件清单四系统软件模块五、系统组装(一)整机结构图及其工艺说明----------------------------------------------------------------13(二)演示部分说明------------------------------------------------------------------------------- 六、总结报告---------------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献及网站------------------------------------------------------------------------------------------16一、设计任务和技术指标一、设计任务设计一个数控直流稳压电源。
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0.1mV2.输出电流500mA3.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,2008.32.李祥臣.模拟电子技术基础教程[M].北京:清华大学出版社,2005.33.童诗白,华成英. 模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.14. 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。
数控直流稳压源摘要本文主要论述了一种基于51单片机为核心控制器的数控直流电源的设计原理和实现方法。
数控稳压电源报告 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】数控直流稳压电源设计人员:鲍官牛马彪吴汉国指导老师:邱森友葛浩摘要:本数控直流稳压电源系统采用AT89S52单片机为主控模块,由DAC0832数模转换模块输出电压,经过由高精度运算放大器OP07组成的电压放大模块进行电压放大,引入由功率三极管TIP41C组成的扩流模块进行电流扩大,采用7107进行电压测量式输出显示,能自动切换电源档位,提高本电源系统的效率。
基于可靠的硬件设计,和高效的软件设计,本系统具有电压输出稳定,负载能力好,精度高,人机界面友好,操作方便等特点。
关键词:数控数模转换扩流纹波电压AT89S52 DAC0832 OP07 7107Abstract:The direct voltage source of numerical control uses MCU AT89S52 as controller kernel,and DAC0832,the DA conversion module to outputVoltage,which enlarged by the voltage expansion module basing on accurate Amplifier OP07 Output display bases on IC 7107,with the method of voltage system can automatically chooses appropriate power source supply ,which improves system’s efficiency,and has funtions of current overfloat selt-protecting,and saving the lastest settings.Base on reliable hardware and effectual software design, this system is qualified with quite high performs.Keyword: Numerical Control DA Conversion Current ExpansionCurrent Overfloat Selt-protectingVoltage Ripple AT89S52 DAC0832 OP07 7107目录第一章总论设计任务和要求 (4)作品介绍 (4)方案论证与比较 (6)1.3.1 微控制器的选择 (6)1.3.2 显示部分方案论证 (6)1.3.3 数据存储保存部分方案论证 (7)1.3.4 数模转换部分方案论证 (8)1.3.5 电压显示部分方案论证 (9)第二章电路原理分析和设计数模转换模块设计 (11)输出电压显示模块设计 (12)人机交互模块设计 (13)2.3.1 LED显示部分 (13)2.3.2 键盘输入部分 (13)2.3.3 按键输入数据处理设计 (14)提高电源效率和提压扩流模块.....................................................17第三章系统软件设计.. (20)系统设计总思路 (20)3.单片机资源优化处理 (20)3.2.1 单片即IO口安排 (20)3.2.2 提高CPU效率措施 (20)3.2.3 对于“+”“-“步进的处理 (20)3.2.4 对于抖动和干扰的处理 (20)系统软件流程图 (21)第四章故障分析与系统测试 (22)故障分析 (22)系统测试与数据分析...............................................................23附录 (24)附1:整机电路图 (24)附2:程序源代码 (27)第1章总论设计任务和要求:1.设计任务:设计一个数控稳压电源,可由按键直接输入电压值,还具有加、减调节的功能。
延安大学西安创新学院本科毕业论文(设计)题目:数控直流稳压电源的设计专业:电子信息工程姓名:学号:指导教师:毕业时间:数控直流稳压电源的设计摘要:本设计针对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89C52RC单片机为核心,利用10位DA芯片TLC5615作为DA输出,由单片机由采样电阻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,步进0.1V的精确稳压输出关键词:直流电流源;单片机;89C52RC;TLC5615High precision DC current source based on 51 MCUAbstract: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 89C52RC which product by STC. Using a chip TLC5615 which with 10 bit as DA output. By using the resister to process the output voltage. Use the C language to control the system. So that it can output 0~+9.9V, and stepping for 0.1V adjustment function.Key words: DC current;MCU;89C52RC;TLC5615目录1 引言 (1)2 设计原理 (1)3 单元电路的设计 (2)3.1DA的选择与论证 (2)3.2稳压输出方案选择与论证 (2)3.3显示模块的选择与论证 (3)3.4输入按键的选择与论证 (3)4 本系统核心器件简介 (3)4.1STC89C52单片机 (3)4.2TLC5615芯片 (4)4.3TLC431芯片 (5)4.4LM324芯片 (5)5 硬件电路设计 (6)5.1电源电路 (6)5.2DA输出电路 (6)5.3稳压输出电路 (7)5.4数码管显示电路 (7)5.5整体电路原理设计 (8)6 系统软件设计 (9)6.1主程序流程图 (9)6.2DA转换流程图 (9)7 系统调试与仿真 (10)7.1系统仿真 (10)7.2DA输出仿真: (11)7.3PCB制作 (12)7.4硬件调试 (14)7.5软件调试 (14)8 结束语 (15)参考文献 (17)致谢 (18)附录一程序清单 (19)1 引言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。
A-3数控直流稳压电源设计组员:郭江、袁强、周偲完成时间:2016年5月9日摘要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,其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型的例子,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,向智能化方向发展。
本设计在输入电压为10V-16V,电流不小于5A的条件下,完成一个直流稳压、恒流电源。
该电源达到了输出电压1-22V可调、电压增减调节,电压步进0.5V、纹波小,输出电流不小于1A、恒压源效率大于70%。
关键词:Buck-Boost电路、数控、稳压电源。
AbstractWith the continuous improvement of people's living standard, digital control is undoubtedly one of the people's pursuit of the goal, it gives people the convenience is undeniable, the NC DC regulated power supply is a very good typical examples, but people's requirement of it is also more and more high, to modern work, scientific research, life, to provide better, more convenient facilities requires from the digital technology of intelligent direction.The design of the input voltage is 10V-16V, the current is not less than 5A, the completion of a DC voltage regulator, Heng Liu power. The power supply reaches the output voltage 1-22V can be adjusted, the voltage increase or decrease, the voltage step 0.5V, the ripple is small, the output current is not less than 1A, the constant pressure source efficiency is more than 70%.Key words: Buck-Boost circuit, digital control, voltage regulated power supply.目录一、任务及要求 (4)1、基本要求........................................................................................... 错误!未定义书签。
一、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。
本作品是基于STM32F 来控制电压的输出,STM32F 输出数字量来控制DAC0832 输出一定的电压,在经过放大电压,放大电流,最终输出可调电压的直流电源。
二、 硬件设计(一)系统总设计框图:DAC0832STM32F按键+/-电压放大直流电源电流放大12位A D C电压衰减输出电压检测(二) 电源设计方案:为了满足DC-DC 要求,本作品采用正负15-24V 电压供电。
然后经过78XX 系列和79XX 系列的三端稳压器稳定一定的电压后,给各个模块电路提供所需的不同的直流电压电源。
本作品电源模块共稳压了+5V 输出,+12V 输出,-12V 输出。
例如:7805的电路稳压电路图(三) DAC0832基准电压设计方案:由于DAC0832的基准电压必须是一个准确的、稳定的一个固定值,本作品的基准电压为+5V 。
由于7805三端稳压器输出的电压并非绝对的+5V,故基准电压不能用电源+5V 输出提供。
所以我们采用了有TL431来稳压,提供+5V 基准电压。
其电路图为:(四)电压放大电路设计方案:DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片。
其输出端有Iout1和Iout2两个电流输出,Iout1是随输入数据DI0~DI7变化而变化的,而Iout2的值与Iout1之和为一常数。
本作品的放大电路,第一级运放是让输出电压随数据输入呈线性变化,经理论性测量,输入数据每增加1,第一级运放电压增加约0.02V,为满足作品要求,本作品每次输入的数据变化为2,即第一级运放每次电压增加约0.04V,再经过第二级运算放大器放大2.5倍,即可得到步进为0.1V的电压输出。
本作品的运算放大器采用双电源供电,确保运算放大器处于最佳的工作状态。
电压放大电路图:(五)电流放大电路方案:本作品放大电流采用7809和一个运算放大器构成的电压跟随,电流放大电路。
数控直流稳压电源的设计与制作1、设计目的本设计以STC89C52单片机为核心,设计并制作直流电源。
其中,控制回路我们采用了电压、电流双重闭环反馈控制电路,达到电压、电流稳定输出同时,进行过流保护,使该系统更加的完善。
本系统输入交流电压范围:200-240V;输出电压可调范围:0-- +12V、输出电流可调范围:0—1A;过电流保护动作电流:1.1A。
2、功能要求(1)、通过“+”、“-”键步进调整输出电压的上升、电压的下降。
(2)、输出电压和电流值通过4为LED数码管显示,显示精度分别为0.1V和0.01A。
(3)、通过“F1”键视线电压/电流显示切换,开机默认显示电压,按“F1”键转换为显示电流,再按显示电压。
(4)、过流保护与报警功能。
一、系统组成及工作原理本系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分主要完成数字显示、输出信号的采集、数控电源的调节,A/D和D/A转换等电路组成,数控电源的系统图1-1所示。
软件主要完成信号的扫描和处理、芯片的驱动和输出控制、调节等功能。
我们通过调节“+、- ”两个按键从而达到控制输出电压的升降。
该系统采用了电压电流反馈控制双闭环控制电路,一方面可实现反馈稳定电压、电流的同时,进行过流保护;另一方面将输出电压、电流通过四位七段的数码管显示。
1、输出部分方案选择输出采集可以有以下方案供参考:方案一、采用运算放大器、可调三端(LM317)电路组成;方案二、采用运算放大器、三极管功率放大电路组成;方案三、采用调整管TIP122电路,滤波电路组成。
2、数控部分方案选择数控部分可以采用以下方案供参考:采用单片机、外围逻辑器件和D/A转换器实现,图1-1.数控系统图外围逻辑器件主要是用于对A/D,D/A等器件的读写控制和片选控制3、数字显示部分方案选择显示部分用四个七段的LED数码管,可以有以下方案供参考:方案一、(动态扫描显示)采用数码管显示。
七段译码由软件查表完成,段驱动可用2片74LS06等芯片,位驱动用1片MC1413等驱动芯片,显示位数较多端口资源少,硬件电路简单;蛋显示亮度较低,占用CPU时间多。
数控直流稳压电源毕业设计智能控制设计大赛数控直流稳压电源目录摘要 (3)一、方案论证与比较 (4)1. 1系统供电部分 (4)1.2 控制器部分 (4)1. 3 显示部分 (4)1.4 键盘部分 (4)1. 5 数模/模数转换部分 (4)1. 6 掉电记忆部分 (5)二、系统的具体设计及实现 (5)2.1系统总框图 (5)2.2硬件设计 (6)2.2.1电源模块 (6)2.2.2DA转换模块 (6)2.2.3电压调整模块 (7)2.2.4键盘模块 (8)2.2.5EEPROM拓展模块 (8)2.2.6显示模块 (9)2.3软件设计 (10)2.3.1主程序流程 (10)2.3.2键盘程序流程 (11)2.3.3EEPROM读写流程 (12)2.3.4DAC0832程序流程 (13)2.3.5TLC1543程序流程 (13)三、测试、结果及分析 (14)3.1基本功能 (14)3.2发挥功能部分 (14)3.3其他发挥部分 (15)3.4详细的测试数据 (15)四、总结 (16)参考文献 (17)附录一、完整的系统原理图............................................................18附录二、完整的系统源代码 (19)数控直流稳压电源设计任务与要求一、设计任务设计并制作一个直流可调稳压电源。
二、设计要求1、基本要求:1)当输入交流电压为220v±10%时,输出电压在3-13v可调;2)额定电流为0.5A,且纹波不大于10mV;3)使用按键设定电压,同时具有常用电平快速切换功能(3v、5v、6v、9v、12v),设定后按键可锁定,防止误触;4)显示设定电压和测量电压,显示精度为0.01v。
2、扩展要求:1)输出电压在0-13v可调;2)额定电流为1A,且纹波不大于1mV;3)掉电后可记忆上次的设定值;4)两级过流保护功能,当电流超过额定值的20%达5秒时,电路作断开操作;当电流超过额定值的50%时,电路立即断开。
毕业设计数控直流稳压电源摘要本设计以直流电压源为核心,AT89C51单片机为主控制器,通过按键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—9.9V,最大电流为1000mA,并可由LED数码显示管显示实际输出电压值。
系统有过流保护电路,当输出电流过大时功率管自动截至。
本设计由单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DAC0832)输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。
实际测试结果表明,本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。
关键词:数字控制;直流稳压电源;单片机AbstractThis system to dc voltage source as the core, mainly AT89C51SCM, through the keyboard controller to install dc power supply output voltage, setting stepping class can reach.01v output voltage, the range of 0-9.9 V, the maximum current1000mA for, and can show the actual pipe by digital output voltage values. This system consists of microcontroller program output digital signal, through D/A converter (DAC0832) output analog amplifier, through isolating amplifier output power, control of base, with the power to change the passive tube voltage output of different voltage. Test results show that this system application in need of high stability of small power constant-voltage source fields.Keywords:Digital control;Regular power supply of direct current;Single-chip microcomputer目录摘要 (1)ABSTRACT (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章引言 (1)1.1设计背景和意义 (1)1.2设计任务要求 (2)第二章方案设计与论证 (8)2.1方案比较 (9)2.2设计思想 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1系统硬件原理框图 (5)3.2单片机最小系统 (5)3.2.1 单片机 (5)3.2.2 按键电路 (8)3.2.3 时钟电路和复位电路 (8)3.3数模转换电路 (9)3.3.1 DAC0832芯片 (9)3.3.2 四运放放大器LM324 (11)3.3.3数模转换电路 (12)3.4数字显示电路 (12)3.5放大与功率输出模块 (14)3.6直流稳压电源电路 (14)第四章系统软件设计 (16)4.1程序流程图 (16)4.2源程序 (17)第五章系统仿真及调试 (23)5.1系统仿真 (23)5.2仿真电压显示 (24)5.3系统调试 (25)5.4调试结果 (26)总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)第一章引言1.1设计背景和意义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。
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)前言 (2)一.开关电源的概述 (3)二.系统功能 (3)三.方案论证与比较 (3)3.1稳压电源分类 (4)3.2源部分方案 (4)3.3三端集成稳压芯片 (5)3.4数字显示部分 (5)四.统硬件设计 (6)4.1电路原理设计 (7)4.2硬件模块分析 (7)4.2.1 ATmage16单片机模块 (8)4.2.2 L620驱动模块 (8)4.2.3 5V系统电源模块 (9)4. 2.4 1602液晶显示模块 (9)4.2.5输出电压采集反馈电路模块 (10)五、系统的软件设计 (10)5.1程序设计 (10)5.2程序流程图 (11)六.结束语 (11)七.致谢 (11)八.参考文献 (12)附录1(电路原理图) (13)附录2(电子万年历程序) (14)数控直流稳压电源电子专业学生王小指导教师巩老师摘要:将单片机数字控制技术,有机地融入直流稳压电源的设计中,设计出一款数字化通用直流稳压电源。
该电源具有液晶显示、数字输入调压、电压调节精度高的特点。
通过软件编程,易于实现功能的扩展。
AVR 系列的单片机不仅具有良好的集成性能, 而且都具备在线编程接口, 其中的Mega 系列还具备JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、片内程序Flash、同步串行接口SPI; 多数AVR 单片机还内嵌了A/D 转换器、EEPROM、模拟比较器、PWM 定时计数器等多种功能; AVR 单片机的I/O 接口具有很强的驱动能力, 灌入电流可直接驱动继电器、LCD 等元件, 从而省去驱动电路, 节约系统成本。
关键词: AVR单片机;液晶显示;直流稳压电源NC DC regulated power supplyStudent majoring in:Physics Name:Wang Dan DanTutor:Gong Yong GuangThe single chip digital control technology, organic integration into the DC power supply design,digital design a universal DC power supply. The power supply has a liquid crystal display, digital input voltage, voltage regulation and high accuracy. Through software programming, easy to expand their role.A VR microcontroller series, the integration is not only good performance, and all have online programming interface, which also has the Mega series of JTAG emulation and download capabilities; with on-chip watchdog circuitry, on-chip program Flash, synchronous serial interface SPI; most A VR microcontroller is also equipped with a A / D converter, EEPROM, Analog comparators, PWM timer counter and other functions; A VR microcontroller I / O interface has a strong drive capability, poured into the current can directly drive relays, LED and other components, thereby eliminating the need for circuit, system cost savings.Keywords: DC Power Supply; AVR microcontroller; LCD前言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。
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。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准,才能够进入市场。
随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。
数控电源(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,而且使输出的直流电压能保持稳定,精确的直流电压源)是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时间里,数控电源技术有了长远的发展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。
新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。
从组成上,数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。
目前在电力电子器件方面,几乎都为旋纽开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦。
数字化智能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。
在家用电器和其他各类电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
但在实际生活中,都是由220V 的交流电网供电。
这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。
滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波,一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成,若由晶体管滤波器来替代,则可缩小直流电源的体积,减轻其重量,且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源,这既降低了家用电器的成本,又缩小了其体积,使家用电器小型化。
传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小. 因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨损.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。
从上世纪九十年代末起,随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。
整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制, 从而使直流电源智能化, 基本实现了直流电源的无人值守。
直流稳压电源是最常用的仪器设备, 在科研及实验中都是必不可少的。
数控电源采用按键盘,可对输出电压进行设置, 输出由单片机通过D/A,控制驱动模块输出一个稳定电压。
同时稳压方法采用单片机控制, 单片机通过A/D 采样输出电压, 与设定值进行比较, 若有偏差则调整输出, 越限则输出报警信号并截流。
工作过程中, 稳压电源的工作状态(输出电压、电流等各种工作状态) 均由单片机输出驱动LCD显示, 由键盘控制进行动态逻辑切换。
以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源的设计,电源采用数字调节、输出精度高, 特别适用于各种有较高精度要求的场合。
电源采用数字控制,具有以下明显优点:1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。
2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件线路。
3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的控制板,而只是对控制软件做一些调整即可。
一、开关电源的概述开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。
开关电源一般由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET组成开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET开关电源的三个条件1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流二、系统功能系统电压调节范围为0~10V,最大输出电流1A,具有过载和短路保护功能。
输出电压可用1602LCD液晶显示。
键盘设有6个键,复位键,步进增减1V两个键,步进增减0.1V两个键以及确认键。
复位键用于启动参数设定状态(5V),步进增减键用于设定参数数值,确认键用于确认输出设定值.电源开机设定电压输出默认值为5V。
通过步进增减按键功能选择可在不同的设定参数之间切换,再按确认键进入设定电压输出状态。
若按复位键,则电压输出恢复5V。
系统设有自动识别功能,将不接受超出使用范围(0~12V)的设定值。
三、设计思路数控直流稳压电源主要包括三大部分:数字控制部分、模拟/数字转换部分(D/A转换器)及可调稳压电源。
数字控制部分用“+”、“-”按键控制—单片机,单片机的输出输入到D/A变换器,经D/A变换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0.1V的步进值增或减。
3.1 稳压电源的技术指标和要求设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
基本要求如下:(1)、输出直流电压调节范围为0~10V(2)、输出直流电压能步进调节,步进值为0.1V(3)、由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增和减。
(4)、输出电压类型可选:三角波、方波、直流电压三、方案论证与比较3.1 稳压电源的分类稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源,等等。