数控直流电源--开题报告 毕业设计

毕业设计开题报告毕业设计开题报告（2012届）题目数控开关电源的设计学院物理电气信息学院专业通信工程年级2009级学生学号学生姓名指导教师2012年11月15日1.选题的目的和意义开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳压电源。

它以小型、高效、轻量的特点被广泛应用于各种电子设备中。

开关电源控制部分绝大多数是按模拟信号来设计和工作的, 其抗干扰能力不太好, 信号有畸变。

电源作为各种电子设备必不可少的重要组成部分, 其性能优劣直接影响到整个电子系统的性能指标。

随着科技的发展, 电子设备不断更新换代, 其种类越来越多, 对电源的性能指标的要求越来越高, 加之不同的电子设备对电源的要求又不尽相同, 这样, 给电源的研究带来了许多新的研究课题。

在传统功率电子技术中, DC/DC变换器控制部分是按模拟信号进行设计和工作的。

在六、七十年代, 功率电子技术完全建立在模拟电路的基础上。

但是近年来, 随着数字信号处理技术的日益完善、成熟, 微处理器/微控制器和数字信号处理器的性价比不断提高, 数字控制在功率变换器中得到广泛应用。

它使得开关电源向数字化、智能化、多功能化方向发展。

这无疑提高了开关电源的性能和可靠性。

例如电机、不间断电源（UPS）的控制电路都选用各种数字信号处理器或微处理器作为其核心控制部件。

功率变换器已由模拟控制、模数混合控制, 进入全数字化控制阶段。

相对于模拟控制, 数字控制有许多优点[1]:（1）数字控制可以实现各种复杂的控制策略, 提高控制系统的性能。

由于开关器件的存在, 功率变换器是强非线性系统。

传统的模拟控制是在功率变换器近似线性模型的基础上, 利用线性系统的各种设计方法来设计补偿网络, 这种方法设计简单且容易实现。

但随着对电源性能指标的要求不断提高, 这种设计方法很难提高系统的控制性能。

而数字控制可以实现各种非线性控制策略, 使得控制系统的性能大大提高。

（2）数字控制系统具有很强的抗干扰能力。

1 系统设计1.1 总体设计方案1.2.1 设计分析从题目来看，要求设计并制作一个数控直流电压源。

输入交流200～240V，50Hz，输出电压范围：0.01V～+11.99V；可设置并显示输出电压给定值。

1.2.2 设计思路题目要求设计一个数控直流电压源，在设计时采用ATmega16单片机作为控制核心，通过运算放大器LF356放大单片机输入的PWM信号电压，然后利用三极管TIP122和TIP127互补对管推挽放大信号电流，利用运算放大器负反馈调节电压增益，通过AD采样与单片机组成闭环控制系统，从而实现对输出电压的有效控制。

控制部分由键盘输入需要的电压设定值，按下确认按键后，通过闭环控制将预置值与AD采样的值相比较，寻找与预置的电压相匹配的值，最后在LCD12864液晶上显示。

1.2.3 方案论证(1) 控制系统的方案论证与选择基于系统闭环控制的调节精度可控，且稳定性较高，设计时对输出电压的实时采样，通过单片机对系统进行闭环控制，利用相对误差来调节PWM的占空比，使采样的输出电压接近于输入需要的电压设定值。

设计的总体方框图如图1.2.2所示。

该方案采用资源丰富的主流AVR单片机ATmega16，此单片机带有8通道单端或差分输入的10位AD转换器，简化了外围电路的设计，节约了资源，该单片机运行速度快，性价比高，能够很好的满足设计的各项要求。

另外，为了保障系统的稳定性, 本数控恒压源系统电路中还加入了过流保护电路，实时保障系统的安全性能。

图1.2.1 数控恒压源的原理方框图2 硬件电路的设计2.1 总体方案电路的设计系统主要由供电电源、运算放大电路、单片机小系统、互补推挽放大电路、AD 采样和滤波电路、过流保护电路组成，其系统方案总图如图2.1.1所示。

单片机小系统核心芯片采用ATmega16作为主控芯片，由各个模块组成的闭环控制系统来调节预置电压与输出电压的差值，使输出电压尽可能的接近于预置电压，从而实现高精度的有效控制。

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。

数控直流电流源设计摘要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：直流稳压电源；AVR单片机；液晶显示。

一、前言数控电源是从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。

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。

从组成上，数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。

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。

二、系统功能系统电压调节范围为0～12V，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[2,3].电源开机设定电压输出默认值为5V。

电气信息工程学院毕业设计（论文）开题报告课题名称：数控直流稳压源的设计专业：电子信息科学与技术姓名：陈琳班级学号：11-02-02指导教师：邢吉生二○一五年四月一日（二）目前国内外的技术水平现状：1、国内研究现状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。

在80 年代的第一代分布式供电系统开始转向到20 世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/ 直流电源行业正面临着新的挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。

早在90 年代中，半导体生产商们就开发出了数控电源管理技术，而在当时，这种方案的性价比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处与劣势，因而无法被广泛采用。

由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注，电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电源”的新产品。

现今随着直流电源技术的飞跃发展, 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, 具有遥测、遥信、遥控的三遥功能, 基本实现了直流电源的无人值守。

2、国外研究现状随着电子技术的发展，人们对如何提高电源的转换效率，增强对电网的适应性，缩小体积，减轻重量进入了深入的研究。

开关电源应运而生。

七十年代，便应用于电视机的接收，现在已经广泛用于彩电，录像机，计算机，通讯设备，医疗器械，气象等行业。

开关稳压电源的调整管工作在开关状态，主要优越性是交换效率可高达70~95%。

开关稳压电源的优越性还体现在：功耗小、效率高。

晶体管在激励信号的激励下，交替的工作在导通- 截止的开关状态，转换速度很快，频率一般为50kHz 左右。

开关晶体管的功耗很小，电源的效率可以大幅度的提高，达到80%以上。

体积小、重量轻。

开关稳压电源里没有采用笨重的工频变压器。

调整管上的耗散功率大幅度降低以后，省去了较大的散热片。

研究方法：
通过广泛查找资料、文献，归纳总结实现直流电流各种方法的利弊，优选一种能够实现设计指标要求的电路，拟采用利用单片机实现系统设计，系统构成框图如图1所示。工作过程为：由键盘设定输出电流值，单片机给出控制字，经过D/A、V/I转换电路输出设定电流；系统采样输出电流值，经信号放大、A/D转换后计算设定值与实测电流偏差，并调整输出控制字；系统显示设定电流值。
[10]王夕旭，刘超，金洪安．数控直流电流源[J]．电子制作，2007年10月：48
[11]李曙光．可编程控制的电流源[N]．电子报，2001
[12]陈健，王玉杰，耿胜男，王应吉．数控直流电流源[J]．科技论文在线，2008年9月，1（10）
本科生毕业设计（论文）开题报告考核
一、指导教师对开题报告的评语：
本 科 生 毕 业 设 计（论 文）
开题报告
题目：数控直流电流源设计
姓 名：
学 号：
指导教师：
班 级：
所在院系：电气与信息工程学院
毕业设计（论文）开题报告表
课题名称
数控直流电流源设计
课题来源
教师拟定
课题类型
工程设计
指导教师
学生姓名
学号
专业
电子信息工程
课题的意义以及国内外发展状况：
课题意义：
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。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、材料等诸多领域。随着现代信息技术革命，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设备中的普遍使用，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。恒流源是电路中广泛使用的一种电路，恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得所输出的电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒流源。恒流源可应用于充电电源、工业生产、日常生活、实验室测量等许多场合。本课题对恒流源进行研究，设计出所需要的符合标准的数控直流电流源。

浙江师范大学本科毕业设计(论文)开题报告三、研究的内容及可行性分析课题研究内容：1．设计一款稳定性好、精度高、输出可预置的直流电流源。

2. 数控直流电流源设计的具体参数要求：（1）输出电流范围：20mA～2000mA；（2）可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值小于等于给定值的1％+10 mA；（3）具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤10mA；（4）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1％+10 mA；（5）纹波电流≤2mA；课题可行性分析本课题准备采用AT89C52作为数控直流电流源的控制核心, 为了实现电流设置、控制、输出、测量和显示。

该数控直流电流源由电流源模块、测量模块、数控模块、显示模块构成。

电流源模准备块采用集成运放和大功率复合管构成的闭环电压深度负反馈电路。

测量模块准备由双积分型高精度A/D来测量取样电阻上的电压值进而转化为电流值来完成。

数控模块准备以单片机为核心控制高精度D/A的输出电压送入电流源模块，可完成对输出电流的小步进控制。

通过键盘输入给定值，由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，经D/A输出电压作为恒流源的参考电压，用中文液晶显示输出。

本设计的系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图采用AT89C52单片机作为整机的控制单元，通过改变D/A的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电流的大小。

为了能够使系统具备检测实际输出电流值的大小，可以将电流通过取样电阻转换成电压，并经过A/D 转换器(MAX197)进行模/数转换，间接用单片机对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。

1. 键盘与显示电路使用单片机作为这一控制的核心，单片机与键盘相连，采用查询方式，由键盘控制输入电流，同时也由键盘进行控制其步进调整功能。

显示器LCD 选用1602B ，具有体积小、质量轻、功耗低等优点，单片机四条数据线与其相连，数据分两次传送；两条控制线E 、R/S 控制LCD 的显示。

系统原理图：
一、硬件部分：
本设计硬件部分分为6个模块。
（1）单片机最小系统模块，采用经典配置。
（2）主电路中的整流电路、滤波电路、稳压调整电路。
（3）人机界面的数码管显示和按键部分。
（4）单片机输出控制部分：DA转换、信号放大。
二、软件部分
在主程序下，分别编写了如下子程序：DA转换程序、电压显示程序、按键处理程序等。
单片机的软件流程图：
本设计将实现线性直流稳压，也可根据按键设置电压等功能。
工作进度安排：
（以上内容由学生在教师指导下填写）学生签字：年月日
指导教师Байду номын сангаас
审核意见
签名：年月日
数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的，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。
主要研究思路和方法：
采用51系列单片机作为整机的控制单元，利用晶体管的电流放大作用，增加负载电流，在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定，通过按键改变输入的数字量改变DA输出的基准电压值，基准电压与负载电压变化趋势经过运算放大器比较放大反馈到功率管的基极，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。采用软件方法来解决电压的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现本系统以直流电源为核心，利用51系列单片机为主控制器，通过按键来设置直流电源的输出电压，设置步进为0.1V，并可由数码管显示电压设定值。利用单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（TLC5615）输出模拟量，再经过运算放大器放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电电流的变化而输出不同的电压。

分类号：TN86 U D C：D10621-408-(2011)1452-0 密级：公开编号：2007072064简易数控线性直流稳压电源的设计与实现论文作者姓名：安俊洁申请学位专业：电气工程及其自动化申请学位类别：工学学士指导教师姓名(职称)：伍瑾斐(讲师)论文提交日期：2011年06月09日简易数控线性直流稳压电源的设计与实现摘要本设计完成了一款数字化线性直流稳压电源的制作，该电源可以将220V、50HZ的交流转换成5V~15V可调节的直流。

系统由变压器、整流器、滤波器、稳压器组成。

其中稳压器是基于具有放大环节的串联型稳压原理进行设计。

为实现电源的数字化调节性能，设计中引入了单片机数字控制技术，利用STC89C52单片机对直流稳压电源进行数字调节控制。

同时利用D/A、A/D芯片实现数字电路与模拟电路的连接。

采用按键对电压进行预置和调节，使用方便，且成本较低。

最后输出电压由数码管进行显示。

除此之外，系统还设计了短路和过流保护电路及报警电路，使得该电源适用于各种有较高精度要求的场合。

同时基于单片机的控制系统支持在软件设计上进行功能扩展，而并不需要增加额外的硬件开销，从而提高电源的性价比。

经测试，该电源具有较好的带负载能力，具有较好的实用性。

关键词：单片机；数字控制；稳压电源；D/A转换器；D/A转换器The Design and Implement of Simple Numerical linear DCPower SupplyAbstractThe design is a digital production of linear DC power. The linear DC power can convert 220V, 50HZ AC into 5V ~ 15V DC which is adjustable. The system consists of transformer, rectifier, filter and regulator. The regulator is designed based on the enlarged part of a series regulator. In order to a chieve the power’s digital regulation, the SCM digital control technology, which used STC89C52 microcontroller for digital DC power supply regulation and control, is applied here. Meanwhile it takes advantages of D/A, A/D chip to connect digital circuit and analog circuit. The voltage can be preset and adjusted through buttons Unit, which is easy to use and low cost. Finally, the output voltage is displayed by the LED. In addition, the system also designed short-circuits, over current protection circuit and alarm circuit, making the power can be applied in various occasions where higher accuracy requirements are demanded. At the same time, the control system which is based on SCM supports extensions of software development, and does not require additional hardware, thereby enhancing the general performance of the linear DC power. It is proven that the power supply’s load capacity is good after testing, so it will have a good usability.Key words：MCU；Numerical Control;；Supply Power；D /A converter；A /D converter目录论文总页数：40页1 引言 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2课题要求 (1)1.3本课题研究方法和目标 (2)2 线性直流稳压电源基本原理及性能特点 (2)2.1线性直流稳压电源概述 (2)2.2线性直流稳压电源的基本原理及特点 (2)3 方案研究与主要芯片选择 (4)3.1系统方案的设计 (4)3.2主要芯片介绍 (5)3.2.1 STC89C52简介 (5)3.2.2 DAC0832简介 (6)3.2.3 ADC0804简介 (7)3.2.4 OP07简介 (8)4 硬件电路详细设计 (9)4.1单片机系统外围电路设计 (9)4.1.1 复位电路设计 (9)4.1.2 时钟振荡电路设计 (10)4.1.3 键盘电路设计 (10)4.1.4 显示电路设计 (10)4.1.5 单片机与DA接口电路设计 (11)4.1.6 单片机与AD接口电路设计 (12)4.2整流电路的设计 (12)4.3电压调整电路设计 (13)4.4过流保护电路设计 (13)4.5基本稳压电源电路设计 (14)4.6总电路图的设计 (15)5 软件设计 (16)5.1概述 (16)5.2主程序模块设计 (16)5.3按键扫描程序设计 (17)5.4数码管显示处理子程序设计 (19)5.5A/D转换程序设计 (21)5.6D/A转换程序设计 (22)5.7过流短路保护检测程序设计 (22)6 实物的介绍、测试和分析 (23)6.1实物简介与测试 (23)6.1.1 主要功能 (24)6.1.2 数控电源的测试 (24)6.2数控电源的使用 (26)7 技术改进 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)声明 (32)附件 (33)1 引言1.1 课题背景及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。

数控毕业论文开题报告数控毕业论文开题报告（精选3篇）在当下社会，报告的用途越来越大，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。

你所见过的报告是什么样的呢？下面是小编精心整理的数控开题报告，希望对大家有所帮助。

数控毕业论文开题报告篇1课题研究的背景和意义目前，大多数中职学生存在学习基础普遍薄弱，行为习惯较差，专业课管理难度较大等特点，我校是国家级数控实训基地，也是安康市机械类技能大赛的赛点，所以提高数控技术应用专业课的教学质量是我们专业老师必须思考的问题，虽然《项目教学法在中职专业课(数控技术应用专业)教学中的实践研究》在县级已结题，但在实施研究过程中，发现针对中职学生职业核心能力，如何设计项目子课题，是目前需要解决的问题，因此，在我校数控车专业课进一步研究项目教学，打破我校传统的教学模式，构建“做中学，做中教”的新型教学模式，从而为我校打造高效课堂作尝试研究。

课题名称的界定和解读项目教学是将数控技术专业课程按数控车操作工分为8个技能单元，每个技能单元作为一个教学项目，实行理论、实践一体化的单元式教学，每个单元教学都以学生岗位技能完成一个作业来结束。

通过由课题组教师设置的虚拟情景或任务项目，在教师指导学生实际操作训练中，在发现问题、解决问题的过程中获得经验，实现职业技能训练和职业行为养成的一体化，促进学生独立工作和合作学习的一体化，使教师成为学生学习过程的策划者、组织者和咨询者，真正突出学生学习的主体地位，提高学生的综合职业能力。

课题研究的步骤和举措一、研究方法：拟在xx级数控技术专业开展项目教学，抽取xx级一个班为研究对象，采用问卷调查法、实践研究法等多种研究方法，在数控车实践教学中尝试项目教学法。

二、研究步骤1.准备阶段：学习项目教学---课题研究资料---修订课题研究各种制度。

2.项目制定：选取适合数控车教学的典型案例。

3.项目计划：抽取试点班学生参与项目实施，构建新型师生关系。

4.项目实施：运用“做中学，做中教”教学理念，开展各项目实施。

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9
元器件清单及价格表
种类 变压器 桥式整流管
电容
三端集成稳压器
三极管 电位器 开关（按钮）
晶振 无源蜂鸣器 透明塑料板
型号 220:20 2W005G ELEC-RAD10（1000uf） CAP10（100uF） ELEC-RAD10（10uf） CAP10（30pF） LM317K
7805 7815 2N5401 2N5551 2N3390
CDIO二级项目开题报告
数控直流稳压电源
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概述
*数控直流稳压电源采用89C52单片机芯片,先通过按键开关，选择所 需准确电压值，再将电压值显示在数码管上，并且通过模拟开关控制 稳压芯片，得到所需电压。 *硬件部分：数字显示，单片机，模拟开关芯片，开关，短路保护电 路 *软件部分：数码管动态显示程序、模拟开关控制程序、 短路报警及 保护程序
12MHz
个数 1个 1个
2个 1个 1个 2个 1个 1个 1个 2个 2个 2个 1个 9个 1个 1个 1张
价格 15
0.38 0.45*2
0.05 0.04 0.35*2 0.95
0.16
1.55 0.04*2 0.03*2 0.02*2
0.3 0.48*9
0.26 0.45
10
种类
电阻
上拉电阻 单片机
单片机电路
89C52单片机
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模拟开关可以根据单片机 传过来的地址信号使其中一 个通道连通从而使可调三端 稳压芯片输出不同电压
模拟开关电路
DG508
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通过两个三极管开关电路采 集到短路信号并传入单片机 外部中断口 继电器选用5V直流的小型继 电器可由单片机IO口直接驱 动

湖南商学院本科毕业设计（论文）初拟题目数控直流电源设计课题类别设计□√论文□课题来源生产□科研□自拟□√学生姓名学号学院计算机与电子工程学院专业电子信息工程班级指导教师职称本次我们所设计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，输出电压的大小调节通过“+”、“-”两键操作，分别作加、减电压控制，单片机将根据按键锁进行的操作增加或减小Ｄ／Ａ转换电路的输入数值，Ｄ／Ａ转换器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所需的稳定电压。

并ICH707芯片实时测试显示输出电压的变化，使设计更加人性化。

第二章方案论证及比较2.1 控制器部分方案一：应用PIC芯片作为控制器。

PIC单片机系列是美国微芯公司（Microship）的产品，是当前市场份额增长最快的单片机之一。

PIC系列单片机的I/O口是双向的，其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。

I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器（TRISn , 其中n对应各口，如A、B、C、D、E等），从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。

当置位1时为输入状态，且不管该脚呈高电平或低电平，对外均呈高阻状态；置位0时为输出状态，不管该脚为何种电平，均呈低阻状态，有相当的驱动能力，低电平吸入电流达25mA，高电平输出电流可达20mA。

相对于51系列而言，这是一个很大的优点，它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。

它的A/D为10位，能满足精度要求。

具有在线调试及编程（ISP）功能。

方案二：应用AT89S51作为控制器。

51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，或布尔处理器。

它的处理对象不是字或字节而是位。

它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。

数控直流电流源设计摘要AVR 系列的单片机不仅具有良好的集成性能, 而且都具有在线编程接口, 其中的Mega 系列还具有JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、片内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 按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, 节约系统本钱。

关键词：直流稳压电源；AVR单片机；液晶显示。

一、前言数控电源是从80年代才真正的进展起来的，期间系统的电力电子理论开始成立。

在以后的一段时刻里，数控电源技术有了长足的进展。

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、靠得住性较差的缺点。

因此数控电源要紧的进展方向，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显现为精准数控电源的进展提供了有利的条件。

新的变换技术和操纵理论的不断进展，各类类型专用集成电路、数字信号处置器件的研制应用，到90年代，己显现了数控精度达到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、主电路与操纵等三部份。

电源采纳数字操纵，具有以下明显优势:1)易于采纳先进的操纵方式和智能操纵策略，使电源模块的智能化程度更高，性能更完美。

2)操纵灵活，系统升级方便，乃至能够在线修改操纵算法，而没必要改动硬件线路。

3)操纵系统的靠得住性提高，易于标准化，能够针对不同的系统(或不同型号的产品)，采纳统一的操纵板，而只是对操纵软件做一些调整即可。

二、系统功能系统电压调剂范围为0～12V，最大输出电流1A，具有过载和短路爱惜功能。

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两个键和确认键。

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[2,3].电源开机设定电压输出默许值为5V。

基于单片机的数控直流恒流源的
设计毕业设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告
随着电子技术的发展，数字电路应用领域的扩展，现今社会产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注，尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注。

性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源, 电源稳定度越高，外围条件越优越，那么设备的寿命更长。

基于此，人们对数控恒定电流器件的需求越来越迫切。

当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流方面特别是数控恒流的技术才刚刚起步有待发展，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在巨大的发展空间，本文正是应社会发展的要求，研制出一种高性能的数控直流恒流源。

二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）
设计思路是：以单片机为主控制器，通过键盘来设定输出电流值，并由LCD显示电流设定值和实际输出值。

本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换输出模拟量，控制电流的变化。

单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控，输出电流经过电流/电压转换后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数字量，再经单片机分析处理，通过数字量形式的
反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的恒流源。

系统整体框图如下所示：
三、设计（论文）的研究重点及难点: 设计的难点重点是：。

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。

数控直流稳压电源毕业设计数控直流稳压电源毕业设计随着现代电子技术的不断发展，直流稳压电源在各个领域得到了广泛应用。

本文将探讨数控直流稳压电源的毕业设计，包括设计原理、关键技术和实现方法等。

一、设计原理数控直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的电源设备。

其设计原理基于反馈控制系统，通过对输入电压进行采样和比较，调整输出电压以达到稳定的目标值。

数控直流稳压电源的核心是稳压电路，它可以根据输入电压的变化自动调整输出电压，确保输出电压的稳定性。

二、关键技术1. 采样电路：采样电路是数控直流稳压电源的重要组成部分，它能够实时监测输入电压的变化。

常见的采样电路有电压分压器和电流采样电路。

电压分压器能够将输入电压降低到适合采样的范围，而电流采样电路则可以监测电源输出的电流情况。

2. 比较器：比较器是数控直流稳压电源中的核心元件之一，它能够将采样到的电压与设定的目标电压进行比较，并产生误差信号。

比较器的输出信号将作为反馈信号，用于调整稳压电路的工作状态。

3. 控制电路：控制电路是数控直流稳压电源中的关键部分，它能够根据误差信号对稳压电路进行精确的调整。

控制电路通常采用微处理器或者专用的控制芯片，通过编程或者配置参数来实现对稳压电源的控制。

三、实现方法1. 硬件设计：数控直流稳压电源的硬件设计包括电源输入和输出端的连接、稳压电路的设计以及控制电路的设计等。

在设计过程中需要考虑电源的功率、效率、输出电压范围和负载能力等因素。

2. 软件设计：数控直流稳压电源的软件设计主要包括控制算法的设计和编程。

控制算法需要根据输入电压和输出电压的变化情况来调整稳压电路的工作状态，以实现稳定的输出电压。

3. 系统测试：在完成硬件和软件设计后，需要对数控直流稳压电源进行系统测试。

测试过程中需要验证电源的输出电压是否稳定、负载能力是否满足设计要求以及系统的响应速度等。

四、应用领域数控直流稳压电源在电子设备制造、通信、医疗、工业自动化等领域有着广泛的应用。

一、选题的依据及意义：（一）选题依据现在大型LED电子屏，恒流步进电机等流源器件的日益广泛普及，使得恒流电流源的实用价值大大的增加，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, 现有基于传统的模拟电路的电流源虽然可实现高精度、宽电流范围输出，但其结构复杂，调整困难，指示不直观，电流值固定，或是有限数值档的电流值输出，不便于通用。

而目前数控直流电流源一般采用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。

数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的，数字化能够减少生产过程的不确定因素和人为参与的环节数，有效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。

（二）选题意义作为常用的电子仪器在学校和研发和检测部门都有着相当广泛的应用，特别在电路原理实验和电子元件老化中都离不开电流源。

本课题主要研究的是基于单片机的数控电流源的设计，恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源，因此，恒流源的应用范围非常广泛，并且在许多情况下是必不可少的。

当前，国内外在电源产业,占主导地位的产品主要有各种线性稳压电源、通用AC/DC开关电源, DC/DC开关电源,大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源等。

但它们具有各自的缺陷难以克服，而现有的基于传统模拟电路的电流源虽然可以实现高精度、宽电流范围输出，但其结构复杂, 调整困难，指示不直观。

一般的恒流电流源往往是电流值固定，或是仅有几个有限数值档的电流值输出，不便于通用。