基于单片机数字电源设计毕业论文.doc

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1、基于单片机数字电源设计毕业论文目录1.1设计任务与要求71.1.1设计任务71.1.2设计要求71.2方案的选择与论证71.2.1总体设计方案71.2.1.1方案一71.2.1.2方案二81.2.1.3方案三91.2.1.3方案比较10第3章硬件电路设计分析133.1主控芯片133.1.1STC89C52最小系统153.2D/A转换模块电路153.3A/D转换电路193.4按键电路设计2033.5显示电路213.5.1数码管分类233.5.2驱动方式243.6MAX7221电路252MAX7221功能简介262

2、.1MAX7221的功能特点262.2MAX7221引脚介绍262.3MAX7221功能272.3.1串行数据输入和控制寄存器272.3.2省电模式272.3.3译码/非译码模式282.3.4亮度控制寄存器292.3.6显示测试模式和空操作模式303.7电源电路313.7.1整流电路313.7.2滤波电路333.7.3稳压电路363.8Protel简介373.8.1原理图的设计流程373.8本章小结39第4章软件系统404.1Keil软件介绍4034.2Keil软件的应用414.2.1Keil软件的作用414.

3、2.2Keil软件的操作流程414.2主程序流程494.3按键处理程序流程514.4本章小结52结束语53参考文献54致谢55附录56附录A整体硬件电路图56附录B程序573绪论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

4、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

5、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。目前在电力电子器件方面，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。67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

6、，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。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。4)系统的一致性好，成本低，生产制造方便。由于控制软件不像模拟器件那样存在差异，所以，其一致性很

7、好。由于采用软件控制，控制板的体积将大大减小，生产成本下降。67第一章系统设计1.1设计任务与要求1.1.1设计任务设计基于单片机控制的数控直流电压源为电子设备供电，设计一个效率较高且输出纹波较小的直流稳压电源，能够采用数字调节电压输出，并用计算机绘制所有的电路图和印刷电路图。1.1.2设计要求（a）输出电压范围：0-30V，步进值为：0.1V（b）输出电压范围：0-2A，步进值为：0.01A（c）纹波电压：〈100mV；（d）效率：≥75%（e）用数字显示输出电压1.2方案的选择与论证1.2.1总体设计方案1

8、.2.1.1方案一此方案采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套双计数器完成系统的控制功能，其中二进制计数器的输出经过D/A变化后去控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。十进制计数器经过译码后驱动数码管显示输出电压值，为了使系统正常工作，必须使双计数器同步工作。方案一原理框图如图1所示：67整流滤波电路调整管过流保护电源误差放大D/A转换二进制计数器十进制计数器时钟、控制电压预置步