程控电源的设计附件

元 器 件 清 单
序号 电源电路 电阻 电阻 电阻 三极管 运放集成块 整流桥 电容 1K 100 5K NPN LM741 BRIDGE 2200u 器 件 类 型 器
程控稳压电源
件 参 数 数 量 1 1 2 1 1 1 1 备 R20 R21 R23 R24 Q1 Q2 U20 BR5 C20 注
自制稳压电源
220V 交流电
实体接线图及布线表 （线缆连接图）
产品名称
产品图号
程控稳压电源
工艺 设计 标 记 数量 更改单 编号 签字 日期 导线下线布线表 模板 序 号 线号 起点 器件代号 点位 终点 器件代号 点位 批准 项目名称 项目号 导线规格 导线长度
说明 1、按照先接电源，再接数字量信号，最后接模拟量信号的顺序布置布线表 2、按照高电压至低电压，高电流至低电流顺序 3、同类型信号布置到一起： 4、所有线号方向都统一指向元器件
自制稳压电源
整流桥 三端稳压 三端稳压 三端稳压 极性电容 非极性电容 极性电容
产 品 名 称
产 品 图 号
仪器仪表明细表
序号 型 号 万用表 电源 示波器 名
程控稳压电源
称 数 量 1 1 1 备 注
产品名称
产品图号
系统框图
程控稳压电源
显示 部分
单片机 控制
DA 转 换
电源部分
5V 直流电
5V\12V 直流电
1
显示电路：
金属膜电阻 集成块 集成块 共阴极数码管 R1~R7 U5
U11
7401
7SEG-MPX4-CA-BLUE
1 U9
DA 转换：
集成块 运放集成块
DAC0832 1 U8
LM741 BRIDGE

详细软硬件分析
硬件整体框图设计
理论分析与参数计算
如 图 ４所示 ，单 片机通过键 盘控 主 回路器件的选择及参数设计
方案二 ：电流断续模式 。 断续模式下 ，电感能量释放 完时 ， 下 一周期 尚未到来 ，电容能 量得不 到
及 时补充 ， 二极管 的峰值 电流非常大 ，
制 电压 的步进 ，经过 单 片机控 制 Ｄ Ａ ／
８路 １ ２位 Ａ Ｄ 和 ２路 １ Ｉ ２位 Ｄ Ａ， ／
耗 Ｐ＝ ． Ｉ ０７ Ｘ； Ｖ 。降低 门级驱 动和输 出
电容损 耗 ，主要 是通过 选取低功 耗的
器件和低 Ｅ Ｒ的电容 。 Ｓ
有较高的导磁率 ， 磁性能稳定性好 （ 温
升 低 ，耐 大 电流 、噪声 小 ） ，适 用 在
择的 Ａ ＷＧ 导 线规 格 为 ２ ＃，直径 为 １ ００ ８ ｃ （ 漆皮 ） 芯选 择铁 镍 ．７ ５ ｍ 含 。磁 钼磁 芯 ，该 磁芯 具有 高的饱 和磁 通密 度 ，在 较 大的磁化 场 下不 易饱 和 ，具
（ 控制 器 ）都 只能 由 ｕｉ 口供 电 ， ｎ端 不 能另 加辅助 电源 ，所 以单 片机及 一 些外 围 电路 消耗 功耗要 尽量 的低 。为 此 ，在设计 本系统 时采 用超低 功耗单 片 机 ＭＳＰ ３ Ｆ ９，该 系统 集 成 了 ４０ １ ６
开关 频率 越大 ，线径 越小 ，但 是所 允 进 一步 降低 芯片 内部功 耗 。Ｔ ４ ４如 损耗 、门级驱 动损耗 、二极管 的损耗 Ｌ９ 许经 过 的 电流 越小 ，并且开 关 损耗增 图 ５所示 。 大 ，效 率 降 低 。本 系 统 采 用 的 频 率 为 ４ Ｋ，查 表 得 知 在 此 频 率 下 的 穿 ４ 透 深 度 为 ０３ ０ ｍｍ， 直 径 应 为 此 ．３ ４

基于单片机的程控电源设计一、项目背景直流稳压源是一种常见的电子仪器，其广泛应用于实验教学和科学研究等领域。

目前使用的直流稳压电源大部分存在诸多缺点，如输出不可调，电压不稳定等等，因而导致实验结果不精确。

本次项目就设计一个基于单片机控制的程控电源。

描述：使用单片机输出PWM去控制电源调压模块以控制电源电压输出，实现步进可调。

二、项目概要分析1、硬件分析：2、软件分析：1）熟悉单片机的原理与应用2）BEEP报警程序设计3）矩阵按键程序设计4）液晶显示驱动程序设计5）产生PWM程序设计6）电压反馈AD采样程序设计三、系统分析1、硬件分析：1）单片机与BEEP、矩阵按键、LM3037液晶显示以及AD采样转换芯片的具体连接。

（单片机控制芯片）（BEEP电路部分）（矩阵按键输入部分）（LM3037液晶显示部分）（TLC549CD A/D转换）2）程控电路部分原理图：2、软件分析：四、程序流程图五、程序设计#include<>#include<>/*--------两个常用的宏定义--------*/#define uint8 unsigned char#define uint16 unsigned int/*-----AD采样时使用的延时定义----*/#define Wait1us {_nop_();}#define Wait2us {Wait1us;Wait1us;}#define Wait4us {Wait2us;Wait2us;}#define Wait10us {Wait4us;Wait4us;Wait2us;} #define Wait20us {Wait10us;Wait10us;}sbit LED_Control = P2^0;/* --------数码管显示函数的声明 -----*/void SEG_Disp(uint8 dat);/*---------扫描按键的说明------------*/void KEY_Scan(void);/*---------延时函数的说明------------*/void Delay_ms(uint16 z);/*---------数码管段选的定义----------*/ sbit HC138_A0 = P1^1;sbit HC138_A1 = P1^2;sbit HC138_A2 = P1^3;/*---------lcd14432的定义----------*/ sbit RS = P1^5;sbit RW = P1^6;sbit EN = P1^7;bit BUSY(void);void Write_cmd(uint8 cmd);void Write_dat(uint8 dat);void LCD14432_Init(void);void HZ_Disp(uint8 *p);void LCD_Test();/*----------AD转换的引脚定义------*/ sbit Tlc549_Dout = P2^3;sbit Tlc549_CS = P2^4;sbit Tlc549_Clock = P2^2;uint8 Read_ADConvert(void);/* ----------T0的函数声明---------*/ void Timer0_Init(void);/*----------PWM的输出端口---------*/sbit PWM0 = P1^2;void PWM_Out(uint8 rate);uint8 key_value=0;;// Write_dat(0x30+temp2);Write_dat('V');// HZ_Disp("8"); //程控电源显示界面// SEG_Disp(temp);KEY_Scan();if(flag==1) //"+"分辨率{rate1 = rate1+2;if(rate1>98)rate1 = 98;flag = 0;}if(flag==2) //"+"分辨率{rate1 = rate1-2;if(rate1<8)rate1 = 8;flag = 0;}// SEG_Disp(count1);}return 0;}/************************************************ 函数名称：void SEG_Disp(uint8 dat)函数功能：数码管的显示函数入口参数：显示0~9出口参数：无调用模块：MAIN************************************************/ void SEG_Disp(uint8 dat){P0 = SEG_data[dat];HC138_A0 = 0;HC138_A1 = 0;HC138_A2 = 0;}void KEY_Scan(void){uint8 temp;P3 = 0xf0; //设置输入输出/*-----------扫描第一行----------*/P3 = 0xfe; //第一行输出 0temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{Delay_ms(100);if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{switch(temp) //做键值处理{case 0xe0: key_value = 1;break;case 0xd0: key_value = 2;break;case 0xb0: key_value = 3;break;case 0x70: key_value = 4;break;}//有键按下//temp = temp & 0xf0;//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件while(temp!=0xf0) //等待松开按键{temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，}}}/*-----------扫描第二行----------*/P3 = 0xfd; //第二行输出 0temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{Delay_ms(100);if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{switch(temp) //做键值处理{case 0xe0: key_value = 5;break;case 0xd0: key_value = 6;break;case 0xb0: key_value = 7;break;case 0x70: key_value = 8;break;}//有键按下//temp = temp & 0xf0;//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件while(temp!=0xf0) //等待松开按键{temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，}}}/*-----------扫描第三行----------*/P3 = 0xfb; //第二行输出 0temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{Delay_ms(100);if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{switch(temp) //做键值处理{case 0xe0: key_value = 9;break;case 0xd0: key_value = 0;break;case 0xb0: flag = 1;break; //"+"case 0x70: flag = 2;break; //"-"}//有键按下//temp = temp & 0xf0;//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件while(temp!=0xf0) //等待松开按键{temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，}}}/*-----------扫描第四行----------*/P3 = 0xf7; //第二行输出 0temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{Delay_ms(100);if( temp!= 0xf0) //判断是否有键按下{switch(temp) //做键值处理case 0xe0: key_value = 3;break;case 0xd0: key_value = 4;break;case 0xb0: key_value = 5;break;case 0x70: key_value = 6;break;}//有键按下//temp = temp & 0xf0;//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件while(temp!=0xf0) //等待松开按键{temp = P3; //读取P3的值temp = temp & 0xf0;//屏蔽高4位，}}}}bit BUSY(void){bit Bit;P0 = 0x00;RW = 1;EN = 1;Delay_ms(1);Bit = (bit)(P0 & 0x80); //最高位为忙信号位EN = 0;return Bit;}void Write_cmd(uint8 cmd){// while(BUSY());RS = 0; //写指令RW = 0; //写操作EN = 0; //P0 = cmd; //发送命令Delay_ms(5);EN = 1;P0 = cmd; //发送命令Delay_ms(5);EN = 0; //拉低EN}void Write_dat(uint8 dat){// while(BUSY());RS = 1;RW = 0;EN = 0;P0 = dat;Delay_ms(5);EN = 1;P0 = dat;Delay_ms(5);EN = 0;}void LCD14432_Init(void){_nop_(); //延时1usWrite_cmd(0x30); //使用基本指令集Delay_ms(5);Write_cmd(0x0c); //功能：显示开关ON ,游标OFF,反白OFF Delay_ms(5);Write_cmd(0x01); //清除显示屏幕，把DDRAM 位址计数器调整为"00H"Delay_ms(5);Write_cmd(0x06); //AC自动加1，画面不动// Write_cmd(0x07); //AC自动加1，画面移动_nop_(); //延时1us}void Delay_ms(uint16 z){uint16 x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=124;y>0;y--);}void Timer0_Init(void){TMOD = 0x01; //工作在方式1// TH0 = (65535-50000)/256// TL0 =// TH0 = 0x3C; //定时器初值50ms // TL0 = 0xAF;TH0 = 0xfe; //定时器初值TL0 = 0x3c;EA = 1; //打开总开关ET0 = 1; //开T0中断开关TR0 = 1; //启动定时器}void Timer0_IRQ() interrupt 1{// TH0 = 0x3C; //定时器初值50ms// TL0 = 0xAF;TH0 = 0xfe; //定时器初值TL0 = 0x3c;count++;PWM_Out(rate1);/* if(count==20){count= 0;count1++;if(count1==10){count1 = 0;}}*/}uint8 Read_ADConvert(void){uint8 i=0; //计数脉冲uint8 Convert_value = 0;//保存AD转换的值/*---------------参考时序编写驱动程序-------------*/ Tlc549_Clock = 0; //初始化Tlc549_CS = 1;Wait2us; //延时2USTlc549_CS = 0;Wait2us; //延时2USfor(i=0;i<8;i++) //丢掉前面8个数据{Tlc549_Clock = 1;// Wait2us;Tlc549_Clock = 0;}Tlc549_CS = 1; //准备转换Wait20us; //等待转换结束Wait20us;Tlc549_CS = 0; //准备读取AD数据for(i=0;i<8;i++) //读取数据（下降沿）{Tlc549_Clock = 1;Convert_value = Convert_value <<1;if(Tlc549_Dout==1) //根据数据线上得数据，将AD 采样的转换值保存到一个变量中{Convert_value = Convert_value | 0x01;}Tlc549_Clock = 0;}return (Convert_value); }void PWM_Out(uint8 rate) {if(count>99)count=0;if(count<rate)PWM0 = 1;elsePWM0 = 0;}void HZ_Disp(uint8 *p) {while(*p>0){Write_dat(*p);p++;Delay_ms(50);}}void LCD_Test(){Write_cmd(0x01);Delay_ms(5);Write_cmd(0x80);Delay_ms(5);// Write_cmd(0x18);左移HZ_Disp("程控电源- 涉外学院"); //开机界面Write_cmd(0x93);Delay_ms(5);HZ_Disp("X X X 设计");Delay_ms(5000);Write_cmd(0x01);Write_cmd(0x80);HZ_Disp("预设值"); //程控电源显示界面Write_cmd(0x85);HZ_Disp("输出"); //程控电源显示界面Write_cmd(0x90);HZ_Disp("分辨率"); //程控电源显示界面}六、项目总结--------------------------------------------------------------------------------------------------学了些什么，遇到过什么难题，怎么解决的---------------------------------------------------------------------，----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------自己搞定-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------随便写些就可以了，你学校不会看的不写也没事呵呵呵---------------------------------------------，----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------。

第16卷第2期2016年6月Vol.16No.2June ，2016南京师范大学学报（工程技术版）JOURNAL OF NANJING NORMAL UNIVERSITY （ENGINEERING AND TECHNOLOGY EDITION ）doi ：10.3969/j.issn.1672-1292.2016.02.007基于DDS 的新颖多功能程控电源的设计王政，徐霞，张强，徐寅林（南京师范大学物理科学与技术学院，江苏南京210023）［摘要］多功能和数字化控制是现代电源技术发展的重要方向.本文设计了一种新颖的高精度、多功能程控电源.系统采用模块化设计，主要包括信号发生器、恒流源、多功能程控调节电路、功率放大器和触摸式液晶显示屏等模块.设计的电源，既能提供±15V 的稳压电源，并实现0~1200mA 的可编程恒流输出；也能作为高精度信号发生器输出0~100kHz 的正弦波、三角波和0~10kHz 的方波甚至是任意波形的功率电源，达到一机多用，减少实验室仪器设备数量、节省实验桌面空间的目的.［关键词］DDS ，信号发生器，程控电源［中图分类号］TN86［文献标志码］A ［文章编号］1672-1292（2016）02-0041-06Design of Novel Multifunctional Programmable Power Supply Based on DDSWang Zheng ，Xu Xia ，Zhang Qiang ，Xu Yinlin（School of Physics and Technology ，Nanjing Normal University ，Nanjing 210023，China ）Abstract ：Multi -functional and digital control is an important development direction of the power of modern technology.This paper presents a novel high -precision ，multi -functionally programmable power supply.The system uses a modular design ，including signal generator ，a constant current source ，multi -programmable regulating circuit ，a power amplifier and a touch -screen LCD display module.Design of power provides ±15V power supply ，and to achieve 0-1200mA pro⁃grammable constant current output.It can also be used as high -precision sine wave signal generator output 0-100kHz ，triangle and square waves 0-10kHz and even arbitrary waveform power supply to achieve more than one machine ，re⁃ducing the number of laboratory equipment and saving desk space experiments.Key words ：DDS ，signal generator ，programmable power supply 在科学研究或学生实验中既要频繁使用稳压、恒流电源，也经常需要用到频率、幅值和输出波形可控的正弦波、方波、三角波甚至任意波形的信号发生器.不仅实验桌往往被电源堆满，各种电源线交错连接，也容易造成实验中误碰而导致实验结果错误.针对上述问题，本文设计了一种多功能程控电源，既可作为普通输出可调的稳压、恒流电源使用，也可在实验室场合作为功率信号发生器使用，满足中学、大学物理实验以及科研对于电源的需求.本文介绍了该多功能电源的电路原理、实现方法，并给出了具体电路.1系统基本工作原理系统的总体设计方案如图1所示.系统主要包括触摸式液晶屏、DDS 信号发生器电路、基准源、多功能程控调节电路、功率放大电路、恒流源.触摸式液晶屏作为人机界面，选择输出的电源类型以及配置各项参数；DDS 信号发生器电路产生基础频率可控的正弦波、方波、三角波；基准源提供基准电压；多功能程收稿日期：2016-04-11.通讯联系人：徐寅林，博士，教授，研究方向：精密仪器仪器设计.E -mail ：xuyinlin@图1电源系统原理框图Fig.1Block diagram of the power supply system南京师范大学学报（工程技术版）第16卷第2期（2016年）控调节电路对选择的参考信号进行程控调节；功率放大电路实现对信号的功率放大；恒流源实现0~1200 mA的可编程恒流输出.2主要硬件单元设计本设计硬件部分主要由DDS信号发生器电路、多功能程控调节电路、恒流源和功率放大电路等组成.电源输出功率信号源是由信号发生器经多功能程控调节电路和功率放大电路后得到，信号发生器的性能高低是决定其频率精度以及稳定性的重要因素之一.因此，设计一个高频率精度、稳定性强的信号发生器是保证电源性能的关键.2.1DDS信号发生器电路传统的信号发生器采用分立元件以及模拟集成电路，以RC或LC自激振荡为主振级的信号发生器，虽然结构简单，频率范围宽，但仍克服不了稳定性、准确性差的问题.石英晶体振荡器虽然稳定性和准确性高，但其频率不可调，工作场合比较单一.针对传统信号发生器的缺陷，本设计中采用DDS来产生信号波形.DDS的工作原理如图2所示，直接数字频率合成DDS技术［1-2］基于采样定理，将相位累加器输出的相位码通过查表映射成正弦波幅度码，经D/A转换和低通滤波后，产生正弦波形，其输出波形频率与相位可由控制字设置.图2DDS工作原理图Fig.2Work diagram of DDS本设计采用ADI公司的DDS芯片AD9833，输出频率范围为0~12.5MHz，工作电压为3V时，功耗仅为12.65mW，具有低功耗、频率和相位可数字编程等特点，能够产生正弦波、三角波和脉冲波输出［3-4］. AD9833的输出频率为：f out=M·f MCLK/228，（1）式中，f MCLK为时钟频率；M为频率控制字，可根据预设的输出频率逆推计算出相应的频率控制字.当AD9833输入时钟速率为25MHz时，可实现0.1Hz的分辨率；时钟速率为1MHz时，则可实现0.004Hz的分辨率. DDS信号发生器电路图如图3所示.本文采用两种方案提供DDS芯片所需要的时钟源MCLK：用户需要高频率段信号源时，直接使用外接12MHz有源晶振信号；需要低频率段的信号源时，则使用新唐ARM可编程时钟输出信号［5］.在不增加额外器件的情况下，提高AD9833发生信号的输出精度.MCU采用新唐ARM的M452LG6AE，该ARM支持可编程的时钟输出，带有一个2的若干次幂的频率分频器，分频器是由16个链式的二分频器组成的移位寄存器.其中被输出值由一个16选1的多路转换器选择，该多路转换器接到CLKO管脚上，因此共有2的16次幂种的时钟分频选择.图3DDS信号发生器电路图Fig.3Hardware diagram of DDS signal generator circuit王政，等：基于DDS的新颖多功能程控电源的设计时钟输出公式为：f CLKO=f in/2(N+1)，（2）式中，f in为输入时钟频率；f CLKO为时钟分频器输出频率；N为FREQSEL（CLK_CLKOCTL［3：0］）中的4位值.采用分频器产生的可编程时钟输出，可为AD9833信号发生器提供可编程的时钟输入，即f CLKO=f MCLK.2.2多功能程控调节电路由于AD9833输出正弦波、三角波和方波的电压幅值不可调，故DDS信号发生器直接输出的模拟信号幅值固定，无法满足幅值可调的要求.为实现对输出模拟信号幅值的数字控制，本设计利用D/A转换电路输出模拟电压与输入数字量及参考电压的关系，构成一种特殊的微控制器数字程控电压输出电路［6］.图4为多功能程控调节电路.D/A转换电路输出模拟电压值v OUT、参考电压值v REFA、v REFB及D/A输入数字量D IN1、D IN2之间的关系为：v out=-æèçöø÷-v REFAD IN14096D IN24096=v REFA∙D IN1D IN240962.（3）上式中，参考电压v REFA可通过继电器切换至DDS信号发生器电路或恒定基准电压源上.根据用户的不同使用要求，多功能程控调节电路起着不同的作用：（1）可控规则信号发生器功能此时DDS输出峰值固定的正弦波、三角波或方波作为v REFA，微处理器通过SPI总线设置D/A转换器的D IN1、D IN2实现信号发生器的程控放大倍数.（2）任意信号发生器功能基准电压源作为v REFA，微处理器通过定时检索内部波表值获取任意波形数据D IN1、D IN2，实现任意波形信号发生器功能［7］.（3）直流稳压源功能基准电压源作为v REFA，根据用户需要的稳压电源输出电压，微处理器输出相应的D IN1、D IN2，实现幅度可调节输出的直流稳压电源.（4）直流恒流源功能基准电压源作为v REFA，根据用户需要的稳压电源输出电压，微处理器输出相应的D IN1、D IN2，输出的v OUT进一步控制恒流源模块的电压控制端，实现可控恒流源输出.本文综合利用了D/A特性，把双DAC级连使用，即把第一级的DAC输出作为第二级DAC的参考电压，变为24位分辨率的DAC.市面上24位分辨率的DAC价格昂贵，本文的设计在不增加成本的基础上，提高了分辨率.图4多功能程控调节电路Fig.4Multifunction programmable regulating circuit南京师范大学学报（工程技术版）第16卷第2期（2016年）2.3功率放大电路与恒流源功率放大电路与恒流源电路如图5所示.功率放大电路由连续输出功率68W 的LM3886构成，对输入的信号进行4倍放大.其输出与输入的关系为：V LM3886_OUT =4×V LM3886_IN .（4）恒流源采用KC24H 系列大功率恒流驱动器，输出最大电流为1200mA ，效率为97%.图5功率放大电路与恒流源电路Fig.5Power amplifier circuit and constant current source circuit3软件设计系统软件部分包含：M452单片机的PC.1口复用为CLKO ，可实现可编程时钟的输出；配置硬件SPI 向AD9833和LTC1590写命令以及初始化；M452的I/O 口控制继电器的选择.3.1M452的可编程时钟输出选择M452的外接12MHz 的晶振并实现分频输出，需要控制M452的时钟输出控制寄存器（CLK_CLKOCTL ）.往CLKOEN （CLK_CLKOCTL ［4］）写1，分级计数器开始计数.往CLKOEN（CLK_CLKOCTL ［4］）写0，分级计数器持续计数，直到分频时钟达到低电平并保持在低电平状态.把M452的PC1引脚复用为时钟输出功能并使能时钟输出，时钟为外接高速时钟，即可对12MHz 外接时钟进行所需的2次分频输出.图6为可编程时钟输出软件流程图.3.2AD9833和LTC1590的硬件SPI 实现本文采用新唐M452的单片机，包含3组SPI 控制器［8］，支持主机和从机工作模式，支持2位传输模式，支持双I/O 和四I/O 传输模式，一个事务传输的数据长度可配置为8到32位，提供独立的4级/8级深度发送和接收FIFO 缓存支持MSB 或LSB 优先传输等，功能强大.SPI 对AD9833与LTC1590进行操作.图7为主程序的流程图，阐明了整个软件系统的设置过程.4实验分析可编程时钟输入提高了DDS 波形精度.图8（a ）为AD9833输入晶振3MHz 情况下产生的100kHz 正弦波，（b ）为AD9833输入晶振12MHz 情况下产生100kHz 的波形.精度提高十分明显.图6可编程时钟输出软件流程图Fig.6Programmable clock output software flow王政，等：基于DDS的新颖多功能程控电源的设计图7主程序流程图Fig.7The main program flow图8改变晶振对比图Fig.8Crystal change comparison功率信号源与稳压源的输入与输出，通过数据分析与软件标定，精度可达到0.01V.恒流电路模拟输入电压与输出电流的关系如图9所示.电压输入为0.2V 时输出最大电流1200mA ，电压输入4.5V 时，电流夹断为0.从采集的数据得出恒流电路的线性度高，实验数据与理论值相符合.实验证明，本文设计的多功能程控电源，能够连续输出功率为68W 高精度的0~100kHz 的正弦波、三角波和0~10kHz 的方波的功率信号电源，也能提供程控的±15V 的稳压电源，还能实现0~1200mA 的可编程恒流输出及任意波输出.整个系统控制精度高，简单易行.5结语本文设计了一种新颖的多功能程控电源，使系统整体的性能得到较大提升.该电源可以很好地解决市面上电源品种单一问题，不仅将功率信号源、恒流源和稳压源整合在一起，在器件选择方面也是经济实用，有很大的实际应用价值.图9模拟输入电压与输出电流Fig.9Analog input voltage and output current南京师范大学学报（工程技术版）第16卷第2期（2016年）［参考文献］（References）［1］CORDESSES L.Direct digital synthesis：a tool for periodic wave generation［J］.IEEE signal processing magazine，2004，21（5）：50-54.［2］刘明成，梁斌，于振声.基于DDS技术的程控信号源设计［J］.天津师范大学学报（自然科学版），2007，27（4）：74-76.LIU M C，LIANG B，YU Z S.Design of program-cintrolled supply oscillator based on DDS［J］.Journal of Tianjin normal uni⁃versity（natural science edtion），2007，27（4）：74-76.（in Chinese）［3］罗珺，阮程，徐寅林.具有精确基准频率的数控半桥PWM输出调整电路［J］.南京师范大学学报（工程技术版），2011，11（1）：52-54.LUO J，RUAN C，XU Y L.Study on the characteristics of the resonant frequency of the ultrasonic scalpel transducer［J］.Journal of Nanjing normal university（engineering and technology edition），2011，11（1）：52-54.（in Chinese）［4］周红敏，王红玉，顾艳丽.直接数字频率合成技术及其实现方案［J］.科技咨询导报，2007（24）：121-122.ZHOU H M，WANG H Y，GU Y L.Direct digital frequency synthesis technology and its implementation［J］.Science and tech⁃nology innovation herald，2007（24）：121-122.（in Chinese）［5］刘军，张洋，严汉宇.原子教你玩STM32（库函数版）［M］.北京：北京航天航空大学出版社，2013.LIU J，ZHANG Y，YAN H Y.Atoms teach you to play STM32［M］.Beijing：Beihang University Press，2013.（in Chinese）［6］康华光.电子技术基础数字部分［M］.5版.北京：高等教育出版社，2006.KANG H G.Digital electronic technology base part［M］.5th ed.Beijing：Higher Education Press，2006.（in Chinese）［7］刘文辉，周严.程控任意波形功率电源的研究［J］.电子设计工程，2011（6）：168-171.LIU W H，ZHOU Y.Research of a controllable powering arbitrary wave generator［J］.Electronic design engineering，2011（6）：168-171.（in Chinese）［8］易志明.SPI串行外设接口及其实现［J］.自动化与仪器仪表，2002（6）：45-48.YI Z M.SPI serial peripheral interface and its implementation［J］.Automation&instrumentation，2002（6）：24-48.（in Chinese）［责任编辑：严海琳］。