基于AT89C51的数控直流电压源的设计 (1)

基于AT89C51的数控电源设计摘要：随着人们日益广泛的生活生产需求，小电源的智能化，数字化以快速发展。

本系统是一个输出电压可调节的直流稳压电源。

它采用AT89C51单片机为核心控制器，用输出信号采集调理电路对输出的电压、电流进行实时采样，然后把采样的值送入控制器进行AD转换，转换后的值又经AT89C51处理，后在数码管上显示当前输出的电压或电流值。

通过按键可以自己设定输入电压值，然后由DA转换电路将设定值转换后由模拟电路输出。

本电路还具有过流保护和报警提示功能。

关键字：AT89C51 直流稳压电源数码管显示一、前言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足的发展。

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。

课程设计成果说明书题目：基于AT89C51单片机的电压表设计学生姓名：学号：学院：班级：指导教师：2014年 12月21 日浙江海洋学院课程设计任务书2014—2015学年第1学期学院班级专业基于AT89C51单片机的数字电压表设计摘要：随着信息化技术的发展，电子检测经常需要测量高精度的电压。

本设计是利用仿真软件Proteus仿真的数字电压表。

它基于AT89C51单片机作为主控芯片，用ADC0808A/D转换芯片将电压的模拟量转换为数字量并传给单片机，单片机处理后再由液晶LM016L实现液晶显示，可测量0—5V的电压量，精度为2位小数，误差为0.01V。

关键字：数字电压表；AT89C51单片机；Proteus仿真；A/D转换；液晶显示目录前言 (1)第一章系统总体方案选择与说明 (2)1.1设计要求 (2)1.2 设计思路 (2)1.3设计方案 (2)第二章硬件电路设计 (3)2.1 AT89C51的功能介绍 (3)2.1.1简单概述 (3)2.1.2主要功能特性 (3)2.1.3 AT89C51的引脚介绍 (4)2.2 ADC0808的引脚及功能介绍 (4)2.2.1芯片概述 (4)2.2.2引脚简介 (5)2.2.3 ADC0808的转换原理 (5)2.2.4 ADC0808电路接线图 (5)2.3 显示电路 (6)2.3.1 LM016L的结构及功能 (6)2.3.2 LM016L的引脚功能介绍 (6)2.3.3 LM016L的电路接线图 (6)2.4 复位电路设计 (7)2.5振荡电路设计 (7)2.6提示电路设计 (8)2.7总电路 (8)第三章程序设计与说明 (9)3.1主程序框图 (9)3.2子程序框图 (9)第四章系统仿真与调试 (10)第五章总结 (11)参考文献 (11)附录一 (12)前言在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。

而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。

第一章:前言1.1前言：直流电机的定义：将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。

近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。

采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。

而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。

并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。

随着我国经济和文化事业的发展，在很多场合，都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等场合。

1.2本设计任务:任务: 单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统设计的主要内容以及技术参数:功能主要包括：1)直流电机的正转；2)直流电机的反转；3)直流电机的加速；4)直流电机的减速；5)直流电机的速度在数码管上显示；6)直流电机的启动；7)直流电机的停止；第二章：总体设计方案1、系统的硬件电路设计与分析电动机PWM驱动模块的电路设计与实现具体电路见下图。

本电路采用的是基于PWM 原理的H型桥式驱动电路。

一种基于AT89C51的智能稳压电源电路设计实现
本文介绍了一种基于AT89C51的智能稳压电源的设计方案，其核心技术是通过AT89C51控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。

该系统由整流滤波初步稳压电路部分、AT89C51控制部分、DAC和显示部分组成，该稳压电源能连续步进可调，并可实时显示，弥补了传统稳压电源的不足。

 本系统研究的直流稳压电源主要是符合智能化、数字化及模块化的特点：智能化指系统有可编程模块能对系统进行智能控制;数字化指系统输出电压通过7段数码管显示，并可通过按键对输出电压进行连续步进数字化调节;模块化指系统由各个相关模块组成，提高了系统的可靠性。

 AT89C51智能型稳压电源设计原理
 1、设计系统框图
 系统由各模块组成，其模块构成的系统框图如图1所示。

 2、组成模块电路设计方案
 (1)电源电路模块设计方案。

采用LM7815、LM7915系列三端稳压器稳压电路(电路如图2)为运放TL082、单片机AT89C51和数模转换DAC08 32器件提供稳定的工作电压，实现系统的工作电压和系统稳压电源的连续步进可调。

 (2)AT89C51主控模块设计方案。

AT89C51是系统的控制核心，主要通过控制数摸转换来实现对稳压电源的调节，并控制显示电路，其电路如图3所示。

目录1 引言 0设计要求 (1)方案论证 (1)2 单片机和D/A转换器 (2)AT89C51单片机 (2)Ｄ／ＡC0808 (5)LED数码 (7)3 电路原理与硬件实现 (8)单片机最小系统及端口连接 (8)原理介绍 (9)硬件调试 (13)4 软件程序设计 (13)开发工具介绍 (13)软件流程图 (17)软件调试 (18)结束语 (18)致谢 (18)参考文献 (18)附录 (18)基于51单片机的程控直流电压源摘要：本设计是以ATM89C51单片机为控制核心的开关电源，具有输出电压可调，电压数字显示的功能。

具体阐述了开关电源的基本原理及工作过程，电源各硬件模块的设计及软件设计。

该电源硬件模块包括输入整流和滤波模块、单片机供电电源模块、D/A转换模块及LED 显示模块。

关键词：稳压电源；单片机89C51；D/A转换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。

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。

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。

设计的直流稳压电源主要有单片机系统、键盘、数码管显示器、D/A转换电路、直流稳压电路部分组成，数控电源采用按键盘输入数据，单片机通过D/A，控制驱动模块输出一个稳定电压。

工作过程中，稳压电源的电压值由单片机输出，驱动LED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。

摘要本实验设计了一个以单片机89C51为基本控制核心的简易数控直流电源。

该设计包括直流电源输入及输出两部分，可完成0~15V之间各不同幅值的电压的输出，能够预置数，能够自动扫描输出电压并直接显示到LED数码显示管上，并可扩展输出三角波等波型。

其中电压输出部分，既可手动的每按”+””-”键一下进行每0.1V大小的上下调整，也可长按”+””-”键使其自动的递增或者递减，直到需要的数值。

预置数时用切换键切换预置个位或小数位，按”+””-”键进行微调。

单片机编程部分是基于WAVE6000软件上设计，并在实物上进行仿真。

.该系统具有抗干扰性能好，可靠性高，及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点。

关键词: 89C51；直流电压输出；直流电压输入目录绪论 (1)一、设计任务要求和方案选择 (3)(一）设计任务 (3)（二）设计方案一 (3)（三）设计方案二 (4)（四）方案的优缺点及选择 (5)二、硬件部分设计 (5)（一）单片机部分 (5)（二）数模转换部分 (9)（三）放大器部分 (11)（四）电源输入部分 (12)（五）稳压器部分 (13)（六）按键部分 (15)（七）数码显示输出部分 (15)三、系统软件部分设计 (17)（一）主程序流程图 (17)（二）预置数流程图 (19)四、系统调试测验 (20)（一）系统调试 (20)（二）系统测试 (21)（三）系统误差分析 (22)（四）误差调整 (22)总结 (23)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)绪论随着电力电子技术的高速发展，电子电力设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。

直流稳压电源电路基于AT89C51的设计方案研究与探索作者：郭志辉来源：《科技创新导报》2011年第16期摘要:本系统稳压电源部分采用电压调整器μA723外加调整管2SC3280实现此功能,再通过单片机AT89C51来起控制电路,实现了扩充多种功能。

稳流部分采用了三端稳压调整器LM317T实现。

DC-DC变换器采用了两片PFM控制芯片MAX770来实现,使输出电压提高到+100V,输出电流最大可以达到100mA。

电压调整,负载调整率及纹波电压均优于指标要求。

可以说本系统比其它同类产品要好的多。

此研究可供工程技术人员、电子爱好者参考使用。

关键词:AT89C51直流稳压电源电路设计中图分类号:TM44 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(a)-0058-011 几种常见方案论证与比较1.1 稳压电源部分方案一:简单的并联型稳压电源;并联型稳压电源的调整元件与负载并联,因而具有极低的输出电阻,动态特性好,电路简单,并具有自动保护功能;负载短路时调整管截止,可靠性高,但效率低,尤其是在小电流时调整管需承受很大的电流,损耗过大,因而不能采用此方案。

方案二:输出可调的开关电源;开关电源的功能元件工作在开关状态,因而效率高,输出功率大;且容易实现短路保护与过流保护,但是电路比较复杂,设计繁琐,在低输出电压时开关频率低,纹波大,稳定度极差,因而也不能采用此方案。

方案二:由μA723组成的零伏起调电源;μA723内部设有高精度基准电压源和高增益的放大器,外围电路比较简单,电压稳定度也比较高,其典型电压调整率为0.01%,负载调整率为0.03%,且热稳定性好,输出噪声也很小,还内设有过电流控制电路,使用安全可靠,具有较高的性价比,为首选方案。

1.2 稳流电源部分方案一:采用7805三端稳压器电源;固定式三端稳压电源(7805)是由输出脚Vo,输入脚Vi和接地脚GND组成,它的稳压值为+5V,它属于CW78xx系列的稳压器,输入端接电容可以进一步的滤波,输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响,此电路的稳定性也比较好,只是采用的电容必须要漏电流要小的钽电容,如果采用电解电容,则电容量要比其他的数值要增加10倍,但是它不可以调整输出的直流电源;所以此方案不易采用。

课程设计成果说明书题目：基于AT89C51单片机的电压表设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于ＡＴ８９Ｃ５１的数控直流电压源的设计作者：詹新生张江伟来源：《现代电子技术》2008年第19期摘要：为解决普通电源精度不高的问题，介绍一种数控直流稳压电源。

详细论述了该系统的总体结构、硬件和软件的设计。

采用AT89C51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(A/D转换后电压值)，经集成运放放大和射极输出器输出，间接地改变输出电压的大小，具有输出精度高、数码显示直观等特点。

关键词：AT89C51;DAC0832;数控;电压源中图分类号：TM91文献标识码：B文章编号：1004373X(2008)1910703Design of a Numerical-controlled Direct Voltage Source Based on AT89C51ZHAN Xinsheng,ZHANG Jiangwei(Xuzhou Vocational Institute of Industrial Technology,Xuzhou,221006,China)Abstract：To solve the problem of normal power supply′s low accuracy,the article introduces a kind of a numerical-controlled direct voltage source.Furthermore,the paper elaborates this system overall the structure,the hardware and the software design.Concretely the power supply uses 51 MCU as center-controlling part,and changes output-voltage by changing input digits.At last outputs are amplified by operational amplifier and circuit emitter output,it will indirectly alters output voltage.This source supply has the advantages of high accuracy on output and DC displays directly.Keywords：AT89C51;DAC0832;numerical-controlled;voltage source目前所使用的直流可调电源中，大多为旋钮开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。

摘要本文主要介绍了基于AT89C51单片机的直流电机控制系统的设计。

包括介绍直流电机调速的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法，这对于直流电机速度控制系统的实现提供了一个有效的途径。

本次毕业设计主要任务是完成单片机的直流电机控制系统总体设计，包括直流电机的驱动方式，直流电机的控制方式，单片机外围电路、键盘电路、驱动电路、显示电路等硬件设计及相应的驱动程序设计，设计出的控制系统应能够使直流电机实现正反转、加减速调节，并可从键盘输入进行相应工作模式的切换，用显示屏显示当前的状态，如速度、正反转等信息。

关键词：直流电机调速；单片机； PWM；LCD显示；AbstractThis article introduces the AT89C51 microcontroller based DC motor control system design. Including introduction of DC motor speed-related knowledge, as well as basic principle and implementing method of PWM speed control, For realization of DC motor speed control system provides an effective way. The graduation major task is to complete overall design of single-chip computer control system of DC motor, Including the dc motor drive mode, the control of dc motor, Microcontroller peripheral circuits, circuit, driving circuit of the keyboard, display, design of hardware such as circuit design and the corresponding driver, Design the control system should be able to achieve the reverse, speed regulation of DC motor and can be entered from the keyboard to the corresponding operating mode switch, the display shows the current status, such as speed, reverse and more.Keywords: single chip; PWM; DC motor speed; LCD display;目录1 绪论 (1)1.1 电机调速系统的发展概况 (1)1.2 论文题研究目的及意义 (1)1.3 论文主要研究内容 (2)2 直流电机的基本理论 (3)2.1直流电机的基本结构及调速原理 (3)2.1.1直流电机的基本结构 (3)2.1.2直流电机工作原理 (3)2.1.3直流电机的基本参数 (4)2.1.4直流电机调速原理 (4)2.2调速基本原理及其实现方法 (4)2.2.1调速基本原理 (6)2.2.2调速实现方法 (6)3系统硬件设计 (8)3.1设计要求 (8)3.2系统方案 (8)3.3直流电机驱动控制模块 (9)3.3.1直流电机驱动方式 (9)3.3.2驱动方案选择 (11)3.4直流电机的调速 (11)3.4.1 PWM极性选择 (12)3.4.2 PWM调脉宽工作方式 (12)3.4.3 PWM的软件实现 (12)3.5控制内容 (12)3.6系统模块分析与设计 (14)3.6.1单片机最小系统的设计 (14)3.6.2电源电路设计 (18)3.6.3直流电机驱动电路设计 (18)3.6.4显示模块设计 (21)3.6.5键盘电路设计 (22)3.6.6 元件选择与参数计算 (23)3.6.7 系统整体硬件电路 (24)3.7 设计所需部分器件 (26)3.8 技术路线 (26)3.9 应用软件的编制、调试 (27)4 系统软件设计 (28)4.1系统总体设软件设计思想 (28)4.2 系统各个模块软件设计 (29)4.2.1 产生PWM波的软件设计 (30)4.2.2 测量速度的软件设计 (31)4.2.3 电机转向的软件设计 (32)4.2.4 电机加减速的软件设计 (32)4.2.5 LCD显示的软件设计 (32)5 调试与仿真 (33)5.1 设计仿真原理图 (33)5.2 调试仿真问题解析 (36)6 结论与总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录（程序清单) (40)1 绪论1.1 电机调速系统的发展概况1964年H.stemmler和A.Schonung首先提出把PWM技术应用到电机传动中从此为电机传动的推广应用开辟了新的局面。

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 (3)1.1数控直流稳压电源的产生背景 (3)1.2系统开发的意义 (4)1.3系统主要功能 (5)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。

AT89C51数控多路直流稳压电源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，直流电源趋向多功能和数字化方向。

直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。

直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展，对电子设备的供电电源提出了高的要求。

本文以单片机为核心，构成可同时控制6 路正负输出，具有定点显示和巡回显示等功能的数控直流稳压电源。

1 系统的功能和特点系统有6 路电压输出，其中3 路为正，3 路为负。

电压调节范围为0～35 V ,最大输出电流（A ）分别为5,2 和1,具有过流保护功能。

数字显示有5 位，其中1 位显示路号，1 位显示电压极性，另3 位显示输出电压。

键盘设有16 个键，数字键0～9 及小数点键用于设定电压输出路号及幅值；↑键为逐步增加输出电压或路号；↓键为逐步减少输出电压或路号；C L R 键用于清除错误输入，恢复原先状态；# 键用于启动电压设定状态和确认新设定；@ 键为巡回显示和定点显示切换键。

本系统设有巡回显示、定点显示和电压设定3 种工作状态。

当接通电源时，自动设置为巡回显示状态，它将每隔4 s 在显示器上巡回显示不同路号和相应电压。

若再按# ，则电压显示值出现闪烁现象，表示进入电压设定状态。

如果依次按下2，6，-，3，再按# 键确认，新的电压26.3 V 为实际输出，设定完毕。

也可以在电压设定状态下，用↑键和↓键以0. 1 V 的增量设定电压。

系统设有自动识别功能，将不接受超出使用范围的电压设定值。

在未按# 键之前，对误输入的电压可以用C L R 键清除后重新设定。

在定点显示态，。

数控直流电源[摘要] 本文介绍了以8051单片机为控制单元，以数模转换器DAC0832输出参考电压，以该参考电压控制电压转换模块LM317的输出电压大小。

该电路设计简单，应用广泛，精度较高等特点。

LM317系列三端可调式集成稳压器的方法。

关键词：单片机（AT89C51），数模转换器（D/A），液晶，键盘一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。

二、设计要求1，（1）输出电压：范围0～＋10V，步进0.1V，纹波不大于40mV；（2）输入电压值由液晶显示；（3）自制键盘，可以由键盘输入电压值；（4）输出电压值在输出端用万用表测得。

2．发挥部分（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；（2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。

目录引言1、设计原理与总体方案 (4)2、硬件电路设计 (5)2.1 DAC电路 (5)2.2 AGC控制电路 (6)2.3 键盘部分 (8)2.4 显示部分 (9)2.5 稳压输出 (10)3、软件设计流程 (10)4、总体设计电路 (11)5、调试过程 (11)6、结果分析 (11)·引言目前所使用的直流可调电源中，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。

利用数控直流电源，可以达到每步0.04 V的精度，输出电压范围0-10V。

1、设计原理与总体方案鉴于目前数控直流源一般采取运放构成的电流-电压转换电路与单片机结合，设计方案大多为开环系统，主控制器仅用于数字给定及显示，没有对输出电流进行检测和控制。

本文在传统电路设计的基础上，利用控制系统中反馈与控制原理，引入电流负反馈，在采样电阻上获取和电流成正比的采样电压，并接人运算放大器的反向输入端，实现负反馈，形成恒流输出的闭环控制系统；软件方面，将具有全局寻优能力但收敛速度慢的遗传算法和具有收敛速度快且局部寻优能力强的直接搜索法结合在一起，设计基于遗传算法和直接搜索策略的混合优化算法，充分利用了遗传算法的全局搜索能力并以此作为优化过程的“粗调”，同时利用直接搜索法良好的局部搜索能力作为优化过程的“微调”，集中了两者的优点，而克服了两者的弱点，得到的目标函数值较遗传退火策略更优，而且一致性更好，用于PID参数整定是具有整定速度快，调节时间短，稳态误差小等优点。

基于AT89C51+单片机数控直流电源摘要本系统以 AT89C51单片机作为系统的核心，由D/A数字模拟转换模块、按键、LED串口显示模块等模块组成一个数控电源。

该系统实现了输出电压：范围 2 ～＋15 V，步进1V，纹波不大于10mV；输出电流：1A以上；输出电压值由数码管显示；由“＋”、“－”两键控制输出电压步进增减。

输入模块的按键按下之后，对单片机就有了一个输入，单片机将输入的数字一方面给显示模块，让它们在数码管中显示出来；另一部分输给DAC0832，让它转化为模拟量电流输出，通过运算放大器将这模拟量转化为相应的电压，这电压经过放大后控制LM317的控制端，从而实现输出电压的控制。

关键词： AT89C51 单片机, 数控电源, D/A, 直流电源目录摘要 (1)一引言 (3)（一）发展方向 (3)（二）国内发展现状 (4)（三）系统研究方向 (4)二设计要求 (5)（一）基本要求 (5)（二）拓展要求 (5)三方案论证 (5)（一）D/A数字模拟转换模块 (6)（二）按键控制模块 (6)（三）显示模块 (6)四设计原理 (6)（一）单片机模块 (7)1 单片机介绍 (7)2 单片机外围电路介绍 (9)（二）D/A模块 (10)1 D/A电路简介 (10)2 DAC0832及其外围电路 (10)3 D/A 转换的计算 (11)（三）LED数码管显示模块 (13)1 数码管显示简介 (13)2 数码管编码表 (14)（四）直流电源 (14)1直流供电电源制作原理 (14)2 输出电源工作原理 (15)五软件部分 (16)（一）开发工具介绍 (16)（二）程序框图 (17)六仿真结果数据分析 (18)七结束语 (18)参考文献 (19)附录一：电路图 (20)附录二：源程序 (21)一引言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微处理器的。

基于AT89C51的智能稳压电源设计
本文介绍了一种基于AT89C51的智能稳压电源的设计方案，其核心技术是通过AT89C51控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。

该系统由整流滤波初步稳压电路部分、AT89C51控制部分、DAC和显示部分组成，该稳压电源能连续步进可调，并可实时显示，弥补了传统稳压电源的不足。

本系统研究的直流稳压电源主要是符合智能化、数字化及模块化的特点：智能化指系统有可编程模块能对系统进行智能控制；数字化指系统输出电压通过7段数码管显示，并可通过按键对输出电压进行连续步进数字化调节；模块化指系统由各个相关模块组成，提高了系统的可靠性。

AT89C51智能型稳压电源设计原理
1、设计系统框图
系统由各模块组成，其模块构成的系统框图如图1所示。

2、组成模块电路设计方案。

基于单片机AT89C51的智能电源设计方案一、基于AT8 9C51智能电源系统硬件设计1．硬件设计的任务●蓄电池充电电路的设计：为12V的蓄电池充电，并且具有防止过充的功能。

●三组不同大小的电源设计：一组是12V的电源输出、一组是3V、4.5V、6V、9V的电源输出、一组是1.5V-12V的连续可调电源输出。

●系统稳压电源设计：为整个系统提供＋12V和+5V稳压电源。

●AD0809模数转换电路设计：把模拟的电压电流信号转换成数字信号。

●看门狗电路设计：使单片机在程序跑飞的情况自动复位。

●显示模块设计：把输出的电压、电流显示在显示器上。

●3-8译码电路设计：译码电路选择显示的位置和AD采样.●AT89C51基本工作电路设计：使单片机正常工作。

●74LS161分频器设计：对AT89C51的ALE进行4分频为AD0809提供时钟频率。

●辅助电路设计：单片机晶振电路、逻辑电路和按键电路。

2．基于AT89C51智能电源系统设计框图二、基于AT89C51智能电源系统软件设计1．软件设计：本设计程序都是基于汇编语言的。

要完成的任务是：初始化程序设计、按键程序设计、充放电控制程序设计、A/D转换程序设计、过流保护程序设计、显示程序设计。

2．软件设计的步骤：第一步：分析整个系统可以由几个子系统组成，并考虑几个子系统之间的内在的关系；第二步：编写各个子系统的程序，最后组合在一起，得到整个系统；第三步：编译，查错，改错（包括语法错误、逻辑错误）；第四步：把编译，看是否得到我们需要的结果，如果得不到结果就回到第三步，直到最后得到我们想要的结果。

3．软件设计流程：三．完成电路设计，运行软件并调试程序。