数控步进直流稳压电源的设计与制作论文

《数控步进直流稳压电源的设计与制作论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、数控步进直流稳压电源的设计与制作安徽机电职业技术学院摘　要：本课题设计以AT89C51为核心，通过A/D、D/A转换、V/I转换及独特的算法实现了高精度的，电压输出范围为0～12V，电流输出范围为0mA～1A的数控步进直流稳压电源。该电流源具有电压可预置，0.5V步进，同时显示给定值和实测值等功能。关键字：AT89C51，数控电源，A/D、D/A转换、V/I转换CNCsteppingdcvoltagesourceofdesignandmanufactureAbstract:Thistopicdesi

2、gnUSESAT89C51asthecore,theA/D,D/Atransformation,V/Iconversionanduniquemethodofhighvoltageoutput,therangeof0-12V,currentoutputfor0mA~1Ancsteppingdcvoltagestabilizer.Withthecurrentsourcevoltagepreset,0.5Vstepping,givenvalueandvaluesetc.Function.Keywords:

3、AT89C51,Numericalcontrolledsource,A/D、D/Aconverter、V/Iconverter目录1.系统设计31.1设计要求31.1.1基本要求31.1.2技术指标31.2总体设计方案41.2.1方案论证与比较42.单元电路设计72.1电压源电路设计72.2控制器电路设计82.2.1单片机最小系统设计82.2.2A/D、D/A电路设计82.3键盘电路设计92.4显示器电路设计102.5稳压电源电路103.软件设计113.1软件设计流程图113.2软件功能、算法及源程

4、序：124.系统测试144.1测试使用的仪器144.2指标测试和测试结果144.2.1输出电压范围测试144.2.2电压显示准确性测试144.2.3电流显示准确性测试144.2.4步进功能测试154.2.5纹波功能测试…………………………………………………………………………………………155.结语15参考文献16附录1主要元器件清单16附录2单片机最小系统原理图17附录3模块电路原理图17附录4单片机最小系统PCB19附录5模块电路PCB19附录6操作说明：20电源就按照这个目录写，好的，加上单元电

5、路调试的方法、问题与解决、电路与程序的改进、问题与不足。1.系统设计设计并制作数控步进直流稳压电源。输入交流200～240V，50Hz；输出直流电压0～+12V。其原理示意图如下所示。1.1设计要求题目要求设计并制作数控步进直流稳压电源。其要求如下:1.1.1基本要求（1）通过“＋”、“－”键步进调整输出电压，可调范围为0～+12V，步进幅度为0.5V。（2）输出电压和电流值通过4位LED显示，显示精度分别为0.1V和0.01A。通过“F1”键实现电压/电流显示切换，开机默认显示电压，按“F1”转换

6、为显示电流，再按“F1”转换为显示电压。4位LED末位显示单位，电流显示“”，电压显示“”。（3）过流保护与报警功能。1.1.2技术指标（1）交流输入电压范围：220V±10％（2）输出电压范围：0～+12V（3）输出电流范围：0～1A（4）输出纹波电压：<10mV（输出电压为10V，输出电流为500mA时测得）（5）过流保护动作电流：1.1A1.2总体设计方案1.2.1方案论证与比较（1）电压源模块方案方案一：采用集成稳压器构成的开关恒压源。方案二：图1.1采用集成稳压器构成的开关电压源原理框图（

7、2）控制器模块方案方案一：采用FPGA作为系统的控制模块。FPGA可以实现复杂的逻辑功能，规模大，稳定性强，易于调试和进行功能扩展。FPGA采用并行输入输出方式，处理速度高，适合作为大规模实时系统的核心。但由于FPGA集成度高，成本偏高，且由于其引脚较多，加大了硬件设计和实物制作的难度。方案二：采用AT89C51作为控制模块核心。单片机最小系统简单，容易制作PCB，算术功能强，软件编程灵活、自由度大，较好的发挥C语言的灵活性，可用编程实现各种算法和逻辑控制，同时其具有功耗低、体积小、技术成熟和成本低

8、等优点。基于以上分析，选择方案二,利用AT89C51单片机将电压步进值或设定值通过换算由D/A转换，驱动稳压源电路实现电压输出。输出电压经处理电路作A/D转换反馈到单片机系统，通过数码管显示电压或电流的值。在器件的，D/A转换器选用8位优质D/A转换芯片DAC0832，直接输出电压值，A/D转换器选用8位模数转换芯片ADC0832。（3）显示器模块方案方案一：使用LED数码管显示。数码管采用BCD编码显示数字，对外界环境要求低，易于维护。方案二：使用LCD显示。LCD