基于51单片机的数控电源设计.doc

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1、基于51单片机的数控电源设计本文介绍了以51系列单片机为控制单元，以数模转换器DAC0832输出参考电压，以该参考电压控制电压转换模块LM350的输出电压大小。该电路设计简单，应用广泛，精度较高等特点。引言　　目前所使用的直流可调电源中，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。利用数控电源，可以达到每步0.1V的精度，输出电压范围0~15V，电流可以达到2A。　　系统结构 图1：硬件系统结构图　　对选用芯片说明　　DAC0832是一款常用的数摸转换器，它有两种连接模式，一种是电压输出模式，另外一种是电流

2、输出模式，为了设计的方便，选用电压输出模式，如电路图所示，Iout1和Iout2之间接一参考电压，VREF输出可控制电压信号。它有三种工作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式。该电路采用单缓冲模式，由电路图可知，由于/WR2=/XFER=0，DAC寄存处于直通状态。又由于ILE=1，故只要在选中该片（/CS=0）的地址时，写入（/WR=0）数字量，则该数字信号立即传送到输入寄存器，并直通至DAC寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压，一旦写入操作结束，/WR1和/CS立即变为高电平，则写入的数据

3、被输入寄存器锁存，直到再次写入刷新。　　AT24C02是一款常用的可掉电保存数据的ROM，2K比特容量，采用I2C总线操作，关于它的具体操作方法参考相关资料。 点击查看原始图片图2：主硬件电路图 　图3：参考电压电路图　　硬件电路设计　　采用常用的51芯片作为控制器，P0口和DAC0832的数据口直接相连，DA的/CS和/WR1连接后接P2.0，/WR2和/XEFR接地，让DA工作在单缓冲方式下。DA的11脚接参考电压，参考电压电路如图2所示，通过调节可调电阻调节LM336的输出电压为5.12V，所以在DAC的8脚输出电压的分

4、辨率为5.12V/256=0.02V，也就是说DA输入数据端每增加1，电压增加0.02V。　　DA的电压输出端接放大器OP07的输入端，放大器的放大倍数为R8/（R8+R9）=1K/（1K+4K）=5，输出到电压模块LM350的电压分辨率=0.02V×5=0.1V。所以，当MCU输出数据增加1的时候，最终输出电压增加0.1V，当调节电压的时候，可以以每次0.1V的梯度增加或者降低电压。　　本电路设计三个按键，KEY1为翻页按键，最近设置的电压大小保存在EEROM里面，比如10个电压，按一下KEY1，电压变为下一个，省去了反复设

5、置电压的麻烦，KEY2为电压+，KEY3为电压+，按一下KEY2，当前电压增加0.1V，按一下KEY3，当前电压减小0.1V。　　限于篇幅原因，未画出数码管显示电路，该系统使用3个数码管，可以显示三位数，一个小数位，比如可以显示12.5V，采用动态扫描驱动方式。本主电路的原理是通过MCU控制DA的输出电压大小，通过放大器放大，给电压模块作为最终输出的参考电压，真正的电压，电流还是由电压模块LM350输出。　　为了达到2A的输出电流，LM350必须选用金属外壳封装，并且带稍大面积的散热片。软件流程实验任务]  用两个按键通过单片

6、机控制DAC0832的输出，使OUT端可以输出0—5V的幅值，频率为1KHZ的锯齿波和三角波两种波形。通上电源后；按下INT1则输出三角波，在按下INT0输出锯齿波。[实验原理]  ADC0804是8位全MOS中速D/A转换器，采用R—2RT形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流输出，转换时间大约为1us。使用单电源+5V―+15V供电。参考电压为-10V－+10V。在此我们直接选择+5V作为参考电压。DAC0832有三种工作方式：直通方式，单缓冲方式，双缓冲方式；在此我们选择直通的工作方式，将XFERWR1WR2CS管脚全部

7、接数字地。管脚8接参考电压，在此我们接的参考电压是+5V。那么经过第一级运放后，输出电压将是-5V－0V，在经过第二级运放反相放大1倍以后将可以输出0V—5V了。我们在控制P1口输出数据有规律的变化将可以产生三角波，锯齿波，梯型波等波形了。[C语言源程序]#include unsignedcharkeycnt=0;  unsignedchartcnt=0;       //键值判断bitsjz=0;    //产生三角波时用到的标志voiddelayl()   //延时子程序{   unsignedcha

8、ri,j;   for(i=20;i>0;i--)     for(j=248;j>0;j--);}voidKEY()         //按键扫描程序{if(P3_2==0) {  delayl();   //延时跳过按下时的抖动   if(P3_2==0)     {