数控直流稳压电源的设计

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1、目录1绪论41.1课题背景及意义41.2国内外研究现状41.3本文所设计的数控直流电源性能指标52系统设计方案及其组成62.1主控模块62.2可调稳压电源模块72.3正负电源模块82.4电压偏置及放大模块82.5数据采集与处理模块92.6显示模块93系统的硬件设计103.1系统的总体设计103.2主控模块103.3正负稳压供电电源模块123.4可调稳压电源模块123.5电压偏置及放大输出模块153.6过流保护模块163.7LCD1602液晶显示模块173.8数据采集与处理模块184软件设计204.1系统主程序204.2TLC5615部分程序214.3TLC549部分程序224.4LCD

2、1602显示程序245系统调试265.1调试结果265.2误差分析276设计总结297致谢308参考文献31广西师范大学本科毕业论文(设计)学生诚信保证书329附录349.1设计整体硬件图349.2设计实物图359.3设计所用元器件清单35数控直流稳压电源专业；电子信息工程学号：200713002562学生姓名:王冬旭指导老师：闭金杰[内容摘要]本文设计的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比，具有操作简便，电压稳定度高的优点，其结构简单、制作方便、成本低、输出电压在0—30V之间连续可调，其输出电压可以0.1V步进，输出电压的大小是通过“+”、“-”调节，而且可根据实际要求输出不同电压

3、的稳压电源。因此，数控直流稳压电源代替传统的直流稳压电源，本文所设计的电源采用89C52单片机控制主电路并采用LM317可调技术，具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高、并且具有保护电路的功能等特点。主要用AT89S52单片机控制运放和LM317的输出电压；设计制作的电源满足：能够显示电压值和电流值，设定不同的电压值则输出随之变化的电压的直流电，电压值步进为0.1V，有保护电路，提高电路的安全性。[关键词]单片机；稳压电源；反馈控制；D/A；A/D；运算放大器1绪论1.1课题背景及意义如今的经济活动已经到了工业化经济时代，并正在进行经济结构调整，高新技术产业在经济、科研等活动中所占的

4、比重迅速升高，高新技术产业技术同时也正在以不可阻挡的势头迅猛发展，直流稳压电源是电子技术常用到的仪器设备之一，广泛用于教学、科研等领域，是电子实验员、电子工程师进行设计与开发电路的实验操作和科学研究所不可缺少的电子仪器，在电子电路中通常需要电压稳定的直流电源来供电，而整个过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。而传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低、体积大、复杂度高从上述方面我们能看出传统的直流稳压电源已经不满足现在的需要，但是直流稳压电源又是电子设备中必不可少的部分，在我们实际生活中都是由220V交流电网供电，就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将

5、交流电转为稳定的直流电，传统的直流稳压电源的电压调节技术并且通过电压表指示电压的大小，从而造成电压的调节精度不高，读书欠直观，而基于单片机的数控直流稳压电源可以很好的解决传统的直流稳压电源的不足，并且数控直流稳压电源具有操作简便，电压稳定度高的优点，其结构简单、制作方便、成本低的特点，并且波纹低，电压调节准确，输出电压大小采用数字显示，直观易读。1.2国内外研究现状随着科学技术的发展，人们对物质需求也越来越高，特别是一些高新技术产品——电源，作为当今人们生活普遍存在的电子商品，从上世纪九十年代未起便迅速发展。随着对系统更高效率和功耗更低的要求，电信与数据通信技术更推动电源行业中直流电源

6、向更高灵活性和高智能化方向发展，从80年代的第一代分布式供电系统开始转向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，直流电源行业面临着新的挑战，即如何在现有系统中加入嵌入式电源智能系统和数字控制，然而，早在90年代，半导体生产商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于劣势，因而无法被广泛采用。如今的直流电源技术的飞跃发展，从而使直流电源智能化，具有遥测、遥信、遥控的三遥功能。1.3本文所设计的数控直流电源性能指标最大输出电压：30V；电压步进：0.12系统设计方案及其组成图1总体设计方案框图这次设计方案采用以单片机为核心控

7、制D/A再经过电压偏置和运放最终由LM317可调电源输出一个0至30V的直流稳定电压，通过负载后，经过A/D的采样电路输入给单片机最终显示出来精确的电压值和电流值。设计由主控模块、正负供电电源模块、过流保护模块、可调稳压电源模块、电压偏置及放大模块、数据采集与处理模块、显示模块七个主要部分组成，下面就电路中各个模块进行介绍：2.1主控模块采用AT89S52单片机作为整个系统的核心，用52单片机控制电压的输出和电压、电流的显示，能够体现出52单片