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.实验九 直流稳压电源的设计一．实验目的1．学习小功率直流稳压电源的设计和调试方法。
2．掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。
二．预习要求1．根据直流稳压电源的技术指标要求，按照教材中介绍的方法，设计出满足技术指标要求的稳压电源。
根据设计和计算的结果，写出设计报告。
2．制定出实验方案，选择实验用的仪器设备，三．实验原理@小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示。
+ 电 源 + 整 流 + 滤波 + 稳 压 +u 1 u 2 u 3 u I U 0_ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _（a ）稳压电源的组成框图u u 2 u 3 u I U 0t 电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u 1变换为整流电路所需要的交流电压u 2。
电源变压器的效率为：12P P =η 其中：2P 是变压器副边的功率，1P 是变压器原边的功率。
一般小型变压器的效率如表1所示：因此，当算出了副边功率2P 后，就可以根据上表算出原边功率1P 。
2．整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u 2变换成脉动的直流电压u 3。
滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U I 。
U I 和交流电压u 2的有效值U 2的关系为：2)2.1~1.1(U U I =在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为：22U U RM =流过每只二极管的平均电流为：·R U I I R D 245.02==其中：R 为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C 提供放电通路，放电时间常数RC 应满足：2)5~3(T RC > 其中：T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期。
3．稳压电路由于输入电压u 1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。
学号毕业设计（2016届本科）题目：0-30V可调直流稳压电源设计学院：专业：作者姓名：指导教师：职称：完成日期：年月日二○一六年五月目录摘要1Abstract2第1章绪论31.1 论文研究背景与意义31.2 国内外研究31.3发展趋势41.4 主要内容4第2章硬件设计42.1 主电路设计52.2 整流、滤波、稳压电路设计52.3主电路元器件的选择9本章小结10第3章控制电路设计103.1 LM317芯片及应用电路103.2 控制电路元器件的选择113.3 单片机AT89C51简介123.4芯片方案选择143.5 控制电路图163.6 四位共阳极数码管173.7 S8050三极管作用173.8 采样电路183.9 辅助电源电路19本章小结20第4章软件系统设计及仿真214.1 程序流程图224.2程序234.3仿真结果29本章小结30总结31致谢32 参考文献33 附录34摘要本文设计了一种基于AT89C51单片机为核心控制器的数控直流稳压电源，该电源主要由辅助电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、稳压电路和模数转换电路六部分组成。
该系统以AT89C51单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压，以模数转换芯片TLC1534对釆样值进行转换为数字信号。
辅助电源提供各个芯片、数码管和放大器所需工作电压，显示电路用于显示电源输出电压的大小，输出电压值可通过按键对其进行步进控制（±0.1V)，并且在按键长时间按下的时候能连续增加或减小。
关键词：数控直流稳压电源；AT89C51；D/A转换AbstractIn this paper, the design of a based on AT89C51 microcontroller as the core controller of NC DC regulated power supply, the power supply mainly by auxiliary power supply, display circuit, control circuit, digital to analog conversion circuit, a voltage stabilizing circuit and analog digital conversion circuit of six parts composition. The system takes the AT89C51 single chip as the control unit, and the digital analog converter chip DAC0832 output reference voltage, and the sampling value is converted to digital signal by the analog digital conversion chip TLC1534. Auxiliary power supply to provide each chip, digital tube and amplifier working voltage, display circuit is used to display the size of the output voltage and the output voltage value can be through the buttons on the step control (+ 0.1V), and in the button for a long time pressed can increase or decrease.Keywords: NC DC regulated power supply; AT89C51; D/A conversion第1章绪论1.1 论文研究背景与意义随着电子技术的发展，电子设备在人们的生活和生产中的地位也越来越重要，许多的电子设备对所需的电源也提出了更高的要求。
课题任务设计一个连续可调直流稳压电源功能要求说明① 输出电压可调： Uo=+3V ～+9V ② 输出最大电流： Iomax=800mA ③ 输出电压变化量：△ U ≤5mV ④ 稳压系数： Sv ≤可调直流稳压电源整体方案介绍及工作原理说明直流稳压电源的设计思路① 电网供电电压交流 220V(有效值 )50Hz ，要获得低压直流输出，第一必定采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压；② 降压后的交流电压，经过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大；③ 脉动大的直流电压须经过滤波电路变成圆滑，脉动小的直流电，马上交流成份滤掉，保留其直流成份；④ 滤波后的直流电压，再经过稳压电路稳压，即可获得基本不受外界影响的牢固直流电压输出，供给负载。
直流稳压电源的基本源理＋＋电 源U1U2－变压器－U1U2整 流电 路＋ 波 ＋ ＋滤稳压U3 路UI UO电电路－－－U3 UI UO图直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压 Ui 。
变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副边与原边 的功率比为 P2/P1=η，式中η是变压器的效率。
整流电路：利用单导游电元件，将 50HZ 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。
滤波电路滤除较大的涟漪成分，输出涟漪较小的直流电压UI。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
稳压电路 : 稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，经过调治与稳压管串通的限流电阻上的压降来达到牢固输出电压的目的。
直流稳压电源的工作原理交流电网 220V 的电压经过变压器降压此后，经过整流、滤波、稳压此后才可以送到负载，设变压器副边电压为：其中为有效值。
变压此后，利用单导游电元件二极管，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
直流稳压电源的设计及制作在电子设备中，直流稳压电源的设计与制作是至关重要的环节。
它负责将交流电源转化为稳定的直流电源，为设备的正常运转提供可靠的电力保障。
本文将详细介绍直流稳压电源的设计与制作过程。
直流稳压电源的主要工作原理是利用变压器将交流电转化为较低的电压，然后通过整流器将其转换为直流电。
通过滤波器去除交流成分，留下稳定的直流电。
其具体工作原理如下：变压器：负责将交流电源的电压降低到适合整流器工作的范围。
整流器：通过二极管的单向导电性，将交流电转化为直流电。
滤波器：通过电容和电感的储能和放电特性，去除直流电中的交流成分，提高电源的稳定性。
变压器：负责降压，可以将220V交流电转化为较低的电压。
还需要一些辅助元件，如电阻、电容、二极管、开关等。
按照设计原理，将各个元件组装在一起。
需要注意的是，电源的组装应考虑到散热、防震、电磁屏蔽等因素，确保电源的稳定性和安全性。
完成组装后，需要对电源进行调试和检测。
检查电源的输入和输出电压是否在规定范围内；测试电源在不同负载下的性能表现；对电源进行长时间运行测试，观察其是否稳定工作。
根据调试和检测结果，对电源进行优化和完善。
这可能包括调整元件参数、改进散热设计、加强电磁屏蔽等措施。
完成优化后，再次进行调试和检测，确保电源性能的持续提升。
安全：在设计和制作直流稳压电源过程中，需要注意安全。
比如，合理设置输入和输出电压的范围，避免过高的电压或电流对设备和人员造成危害。
性能：除了安全性，性能也是需要考虑的重要因素。
选择合适的元件和设计，以满足设备对电源性能的需求。
可维护性：设计和制作电源时，应考虑日后的维护和升级。
尽量选择易于更换和维修的元件，同时在设计上预留升级空间。
环境适应性：不同的环境条件可能对电源的性能产生影响，因此在设计和制作过程中需要考虑环境适应性。
例如，针对高温、低温、湿度等环境因素采取相应的防护措施。
能效：随着环保意识的提高，能效问题越来越受到重视。
前言电子设备给人们日常生活带来极大便利，所有的电子设备只有在电源电路的支持下才能正常工作。
电子设备对电源电路的要求是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
论文描述了稳压电源的发展概况、主要组成部分以及常用器件和典型电路，揭示了稳压电源的工作原理。
详细介绍了设计方案的选择，变压、整流、滤波、稳压和保护电路等各个组成部分的选型和参数计算，并通过PROTEUS仿真电路中模拟的电压表和电流表显示出来。
给出了设计原理图。
对电路板进行了调试，文中给出了具体的调试过程、调试结果，以及调试过程中遇到的问题和解决方案，最终达到了设计要求。
目录摘要............................................. 错误！未定义书签。
第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景及意义 (5)1.2稳压电源的发展 (5)1.3课题研究方法 (6)第二章设计内容及要求 (7)2.1 设计的目的及主要任务 (7)2.1.1 设计目的 (7)2.1.2 设计的主要任务及性能指标 (7)2.2 设计思想 (7)2.3 方案设定 (8)2.4 单元电路 (9)2.4.1电源变压器 (9)2.4.2整流电路 (10)2.4.3 滤波电路 (10)2.4.4 稳压电路 (11)2.5参数计算及器件选择 (12)2.5.1集成稳压器的选择 (12)2.5.2 电源变压器的选择 (12)2.5.3整流二极管及滤波电容的选择 (12)第三章稳压电源的分类、组成及技术指标 (14)3.1稳压电源的分类 (14)3.2直流稳压电源的基本组成 (14)3.3直流稳压电源的技术指标 (15)3.3.1特性指标 (15)3.3.2质量指标 (16)3.3.3极限指标 (16)第四章稳压电源常用元器件及电路 (17)4.1晶体二极管 (17)4.1.1晶体二极管的工作原理 (17)4.1.2硅整流二极管的主要参数及定义 (17)4.2整流电路 (17)4.2.1单相半波整流电路 (17)4.2.2单相全波整流电路 (18)4.2.3单相桥式整流电路 (19)4.3滤波电路 (20)4.3.1电容滤波电路 (20)4.3.2电感滤波电路 (21)4.3.3复合滤波电路 (21)4.4稳压电路 (22)4.4.1稳压管稳压电路 (22)4.4.2串联反馈型稳压电路 (22)4.4.3集成稳压电路 (23)4.5保护电路 (23)4.5.1过流保护 (23)4.5.2过热保护 (24)第五章电源的设计及制作 (26)第六章稳压电源的调试 (27)参考文献 (28)自我评价 (29)附录一 (30)附录二 (31)摘要本次试验从电源出发，利用学过的个中点血知识和有关经验，提出一项简单实用的多路直流电源设计方案，也是本次课程设计的目的。
目录一、设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)二、设计方案及分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2电源变压器 (2)2.3变压器 (4)2.3.1静止的电磁装置 (4)2.3.2理想变压器 (4)2.4变压器的结构简介 (5)三、单元电路分析与设计 (7)3.1整流电路 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2整流电路工作原理 (8)3.1.3整流二极管 (9)3.2滤波电路 (11)3.2.1电解电容 (12)3.2.2瓷介电容 (13)3.3稳压电路 (14)3.3.1三端稳压集成电路7805概述 (14)3.3.2三端稳压集成电路7805应用电路 (15)3.3.3三端稳压集成电路7805电参数 (16)3.3.4三端稳压集成电路7805输入电压范围 (16)四、元件清单及设计过程 (17)4.1 所需元件 (17)4.2 PROTEL 99SE画出原理图 (18)4.3 用仿真软件 MULTISIM 10.0仿真 (18)五、误差分析 (22)六、心得体会 (22)七、参考文献 (23)可调稳压直流电源一、设计任务及要求1.1设计任务设计一个可调稳压直流电源，能够实现输出可调直流电1.2要求1、输入220V交流电2、输出0-5V可调直流电二、设计方案及分析2.1方案设计：经过小组讨论，输入的220V电压太大，对元件要求大，决定先降压为9V，再经过整流，滤波，稳压后得到5V稳定电压，再接一个可调电阻，通过改变电阻值来改变输出电源电压的大小。
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。
图1 稳压电源的组成框图图2 整流与稳压过程波形图2.2 电源变压器电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA以上为大功率，10kVA～0.5kVA为中功率，0.5kVA～25VA为小功率，25VA以下为微功率。
直流稳压电源设计一、设计思路1.输入电压选择：确定输入电压的范围，通常情况下输入电压可以选择为220V交流电。
2.输出电压稳定性：稳定输出电压，使得输出电压的波动范围尽可能小，一般可控制在2%以内。
3.负载适应性：保证负载电器在不同负载条件下都能正常工作。
4.过压保护：设计电路可以在过压情况下立即切断输入电压，以保护负载电器的安全。
二、电源设计流程1.确定输入电压和输出电压的需求。
2.选择稳压电路拓扑结构，常见的有电阻分压稳压电路、二极管稳压电路、晶体管稳压电路等。
3.根据选择的稳压电路结构，设计相应的电路原理图，包括电路图纸、电路布局和连接等。
4.进行元器件选型和电路参数计算，包括选取合适的电容、电感、稳压管等。
5.进行电路的仿真和调试，检查电路参数的稳定性和输出电压的波动范围。
6.组装和测试电路板，检查电路在实际条件下的输出电压和电流值。
7.进行最终的性能测试和调试，验证电路的稳定性和负载适应性。
8.如果需要，可以进行额外的过压保护电路的设计和测试。
三、可能遇到的问题和解决方案1.输出电压波动较大：可以增加电源滤波电容和电感，并对电源线路进行合理布局和连接。
2.过压问题：可以设计过压保护电路，当输出电压超过一定范围时，立即切断输入电压。
3.负载电器无法正常工作：可以检查电源连接是否正确，是否存在短路或开路等问题，并对负载电器进行测试和调试。
四、设计的注意事项1.选择合适的稳压电路结构，根据需求选择适合的电阻、二极管、晶体管等元器件。
2.选择合适的电源滤波电容和电感，保证输出电压的稳定性和波动范围。
3.进行合适的电路仿真和调试，确保电路参数的合理性和稳定性。
4.注意电路的连接和布局，避免电源线路产生干扰和噪音。
5.做好电路板的组装和测试工作，确保电路在实际工作条件下的稳定性和适应性。
6.针对不同的负载条件和需求，合理调整电路参数和元器件选型。
综上所述，直流稳压电源的设计需要根据输入输出电压的需求，合理选择稳压电路结构并进行电路仿真和调试。
0～12V可调直流稳压电源电路图适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。
0～12V可调直流稳压电源电路电路工作原理：由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端，它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压（晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流）相比较，将比较结果送至输出端，从而控制晶体管V3的导通电压。
如果电位偏低，使Vo减小，采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小，从而使Vo升高，反之亦然。
如此起到了稳定输出电压的作用。
晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。
当输出电流超过额定电流（本电源为1A）时，V4导通，使晶体管V2和V3截止，输出端无电压输出，防止了电源损坏。
当输出电压小于6V，电流较大且输入电压又很高时，晶体管V3极间压差较大，会引起V3调整管功耗过大，为此本电源特别设置了电压自动转换电路，它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。
稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压，当输出电压低于6V时，IC2输出低电平，继电器K不吸合，触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管；当输出电压高于6V时，IC2输出高电平，K1吸合，K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。
由上可知，在输出电压低时，输人电压也低；输出电压高时，输人电压也高，从而减小V3的功耗。
电阻R9和电容C4组成继电器节能电路，可减小C2的功耗。
元器件选择：电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。
运算放大器选用LM324单源四运算放大器。
稳压管VZ1选用4V左右的，VZ2选甲8V，VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的，要求稳压值准确，VZ4选用5.5～5.8V的稳压管。
晶体管V1要求β大于150，V3选用大功率NPN晶体管，型号不限，制作中要加足够的散热片。
一、直流稳压电源现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类。
所谓线性稳压电源是指起电压调整功能的器件始终在线性放大区的支流稳压电源。
将220V、50Hz的工频电压经过线性变压器降压以后，经过整流、滤波和稳压，输出一个直流电压。
开关稳压电源简称开关电源（Switching Power Supply）,它是指起电压调整作用的期间始终以开关方式工作的一种直流稳压电源。
下面我们对两种稳压电源进行分析。
线性稳压电源原理图如图2-1所示：工频电压器整流滤波电路基准放大器取样由50Hz工频变压器，整流器，滤波器，串联调整稳压器组成。
开关稳压电源其输入，输出隔离的开关电源原理框图：直流输出交流输入EMI滤波器整流滤波变换电路高频变压器整流滤波控制驱动采样比较放大开关电源原理框图50HZ 单相交流220V 电压或三相交流220V/380V 电压经EMI 防电磁干扰电源滤波器，直接整流滤波，然后将滤波后的直流电压经变换为数十或数百千赫的高频方波和准方波电压，通过高频变压器并降压（或升压）后，再经高频整流，滤波电路，最后输出直流电压。
通过采样，比较，放大或控制，驱动电路，控制变换器中功率开关管的占空比，便得到稳定的输出电压。
两类电源的选择:线性稳压源的优点是：电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压小；瞬态响应速度快；线路结构简单，便于维修；没有开关干扰。
缺点是：功耗大、效率低，其效率一般只有35~60%；体积大、质量重、不能微小型化；必须有较大容量的滤波电容。
其中，交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点，造成了资源的严重浪费。
在这种背景下，开关稳压电源应运而生。
任何电子设备均需直流电源来供给电路工作，特别是采用电网供电的电子产品，为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化，更需要具备适应这种变化的直流稳压电源。
但开关稳压电源的主要缺点是电路比较复杂。
输出纹波电压较高，瞬态响应差，并且存在较为严重的开关干扰。
一种直流稳压电源的设计方案研究
摘要：本文所设计的电源由两部分组成，分别为步进式电压输出电源组与正负双电源组。
以AT89S52单片机为本设计的核心控制器件，借助于DAC系列数模转换芯片、LM317与LM337稳压器以及CD4051作为输出电压的变换。
所设计的直流稳压电源具有一定的保护功能，且能方便地对电压进行显示，每次以0.1V步进递增或递减电压，足以满足众多实验场合的需求。
关键词：直流，稳压电源，设计
Abstract: power supply is designed in this paper is composed of two parts, respectively, step voltage output power group and the positive and negative double power group. AT89S52 microcontroller as the core of the design of the control device, with the help of DAC series of digital-analog conversion chip, LM317 and LM337 regulator and CD4051 as the transform of the output voltage. DC regulated power supply design has certain protective function, and can be conveniently on the voltage display, each with 0.1V step increasing or decreasing voltage, enough to satisfy many experimental situations.
Keywords: DC, DC power supply, design
一、引言
直流稳压电源是电子及电气中常用的设备之一。
传统的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：当输出电压需要精确输出，困难较大。
另外，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。
现设计精度简易直流电源，克服了传统直流电压源的缺点，具有较高的应用价值。
二、本系统功能特点
(1)一组电源最大输出电流可达2.5A，输出电压从0.0V～＋12.0V以0.1V步进连续可调（递增或递减），在输出电压在小于＋3V时，短路保护；当输出电压为＋3V～＋12V时输出电流超过2.5A时保护。
另一组电源最大输出电流为1A，输出电压为：0.0V、±3.0V、±4.5V、±5.0V、±6.0V、±12.0V、±15.0V、±24.0V 八种电压依次可调。
(2)输出端无论是过流还是短路，保护电路的动作都是以切断输出回路的方式工作，且当输出短路不再存在或负载足够轻时电路会自动恢复正常工作状态。
保护动作时兼有声光报警信号。
(3)电路能够将两组电源的输出电压幅值实时直观地显示出来。
本文以AT89S52单片机为本设计的核心控制器件，借助于DAC系列数模转换芯片将数字量转换成模拟量，并通过I/U的转换以电压的形式输出；运用LM317与LM337结合的方式作为稳压器，用CD4051作为输出电压的变换。
三、系统硬件的设计与实现
系统硬件的结构框图如下图所示。
主要由单片机、两组电源、显示、检测与保护电路、报警电路及键盘输入电路组成。
3.1、步进电压输出电源组工作原理
在这部分电路中主要的器件有单片机AT89S52、D/A转换器DAC0832、运放OP07和电流放大所用三极管。
其电路原理框图如下图所示。
工作原理：首先给各芯片正常工作的条件，先利用单片机产生一组8位二进制代码并从P0口输出，可以通过按键来调整单片机输出二进制代码的加1和减1。
8位二进制范围在00000000～11111111有效,再用此组二进制码送到DAC0832的数据输入端（DI0～DI7）,本系统是因D/A转换简单，故采用直通方式工作。
与单片机电路连接如下图所示。
在电流/电压转换之后用运算放大电路进行了4倍的电压放大电路。
电路连接如下图所示。
3.2、常用正负双电源组工作原理
该电源组输出正负对称的直流电压，电压值为8组实验最为常用的电源：0.0V、±3.0V、±4.5V、±5.0V、±6.0V、±12.0V、±15.0V、±24.0V。
为了确保用
电安全，电路在开机状态下必须能有0V的输出功能。
电路原理图如下图所示。
图中二极管D1、D3的作用是输入开路时，防止C13、C23通过LM317、LM337放电。
D2、D4的作用是输出端短路时，防止C12、C22向稳压器的调整端放电。
在LM317稳压电路中，它的基准电压为＋1.25V，输出电流可达1.5A。
图中R1、R2为泄放电阻，其输出电压的改变通变换调整端的电阻予以实现。
3.3、保护电路工作原理
保护环节的硬件电路主要由取样电路、A/D转换电路、单片机、保护控制与报警电路四部分构成。
构成框图如下图所示。
它能在输出端短路或是负载过重导致的过流现象存在时动作，以切断输出回路保护电源本身不致损坏。
其取样电路采用阻值极小的大功率电阻，这里取值为0.1Ω，如下图所示。
串联电阻R2、R3的作用为了防止输出端短路是的高电压反馈到A/D转换器的模拟量输入端而导致其损坏。
当输出端连接上负载时，在取样电阻就会有电流流过，并产生一定的压降，并作为取样信号送到A/D转换电路进行模数转换。
3.4、显示电路工作原理
显示电路运用了最为常用的1/3位A/D转换集成电路ICL7107，由于该芯片要求正负双电源供电。
以ICL7107本身38脚产生振荡信号作为资源，用一个六非门集成电路CD4069（或74LS04）与电阻电容构成负压产生电路。
而芯片参考电压（36脚）仍用TL431提供。
如下图所示。
3.5、数控部分
数控部分是稳压电源实现数字化控制的核心。
以AT89S51单片机为控制核，采用DAC模块实现稳压电路的输出控制，并由ADC模块实现输出电压的测量，利用键盘和显示模块实现人机交互。
键盘模块采用4×4 矩阵键盘，实现输出电压的数字化设定和步进调整。
而DAC模块和ADC模块都采用串行控制芯片，减少了单片机IO口的使用。
四、系统软件设计
本系统的软件用C语言编写而成。
包含主程序、D/A转换程序、A/D转换程序、保护动作程序几个模块组成。
主程序流程图如下图所示。
由于设计使用的51系列单片机没有SPI接口，故采用软件模拟SPI的操作方法实现串行控制。
在ADC采样时，对输出电压进行多次采样(如100次)，取其平均值作为采样结果，否则采样过于频繁，测量不准确。
而预设DAC输出时，根据设定值预设一个DAC控制字，使输出接近设定值。
在微调DAC输出时，只需对DAC控制字进行增1或减1操作即可。
在键盘扫描时，如果按下的是数字键，则储存数字; 如果按下的是单位键，则组合之前按下的各数字键，使之成为一个数值，作为新的设定值; 如果按下的是步长键，则可设置步长值; 如果按下的是步进键，则对DAC设定值按所设置的步长增或减，使输出电压步进变化。
五、结果分析
（1）由于选择A/D与D/A转换器精度远高过指标要求的精度，且电路中所用的电阻均采用精密电阻，所以可以保证设定值和实际测量值的精度要求经过测试，误差最大为0.06V。
（2）输出端并联大容量的电容滤波与优质高频吸收电容（突波电容）,进一步降低输出电压的纹波系数。
六、结束语
本文介绍的电源以AT89S52单片机为核心控制器件，此电源不仅拥有完善的过流保护功能、直观的电压显示、良好的稳定性和较大的输出电流，而且能同时输出常用正负双电源和以0.1V步进递增或递减电压，足以满足众多实验场合的需求。
参考文献
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