简易数控直流电源设计

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1、简易数控直流电源设计姓名:指导老师:梁连伟、刘秋菊20目录摘要……………………………………………………………21.方案设计、比较与论证……………………………………31.1方案设计与论证…………………………………………………31.2方案论证………………………………………………………42.系统硬件电路设计…………………………………………52.1电源模块……………………………………………………52.2数控模块………………………………………………………62.3稳压输出模块………………………………………………93.软件设计……………………………

2、……………………113.1主流程图………………………………………………………113.2电压步进增减流程图…………………………………………124.系统测试结果……………………………………………134.1测试仪器………………………………………………………134.2测试方法……………………………………………………135.总结…………………………………………………………………14参考文献……………………………………………………………15附录1:源程序…………………………………………………………1620摘要本系统以AT89S52高档8位单片机为

3、核心处理器，主要控制输出电压，最后显示在LED上。在简易数控直流电源中，通过两个按键控制电压步进增减，单片机将数值信号送到DAC0832，转换成模拟信号，经过OP-07和LF356运算放大器，在经过TIP122和TIP127构成闭环推挽输出电路，将电压输出。AT89S51主要是控制输出电压，信号处理，LED显示。关键字：单片机，数模转换，数控电源.20简易数控直流电源设计1.方案设计、比较与论证1.1方案设计与论证方案一：为了完成题目的所要设计的各种功能，将整个电源分成三个部分：数控部分、稳压输出部分和供电系统。框图如图1所示：图1：

4、方案一原理图方框图数控部分主要由数字电路构成，它要完成键盘控制，预置拔码开关输入控制、电压控制字输出，数码管显示控制、电流过流时的软件保护及报警等功能。由于数控部分功能较多，选用了新华公司的8位单片机C8051F020。C8051F020实现数控功能的框图如图2所示：20图2：方案一数控部分数控部分的核心是一个C8051F020最小应用系统。用两个键盘作为输入控制,键盘接到C8051F020的P3的两个端口。控制输出电压。在通过LED显示。预置电压输入电路有8个开关组成。接到P1口。四个开关接到P1口的低四位，表示预置电压的整数，四个

5、开关接到P1口的高四位，表示预置电压小数位。电源加电时，在初始化程序中CPU从P1口读入预置值，根据预置值输出电压控制字，实现开机预置。然后通过LED显示。输出电压通过万用表测出与输入的电压是否一样。软件过渡保护和报警通过中断实现。稳压输出电路含有过流检测电路，当电源过流时，过流检测电路输出低电平，送到CPU的INT1申请中断，CPU接收后，延时0.5s，再次检测是否过流，若仍然过流，并行以下气操作：电压控制字置为0；控制数码管全灭全亮，交替闪烁；CPU的P3.脚送出约1KHz的方波,经三极管驱动后推动蜂鸣器发出报警声。数控部分与稳压

6、输出部分的接口有两个：一个是由数控部分到稳压部分的电压控制字宽度为8位；另一个稳压部分给数控部分的过渡指示信号。方案二：此方案采用ATMEL公司的8位单片机AT89S52作为控制处理器。89S52实现数控功能的框图如图3所示：该方案与方案一控制与供电部分的原理大同小异。只是控制芯片不同。图3：方案二的数控部分1.2方案论证两个方案均可行。方案一采用了C8051F020作为控制芯片，C8051F020I/O口有8个，不要扩展外接口，特殊功能寄存器有100个，程序存储器空间有64K字节，数据存储器空间有4K+256字节，处理速度快。可是在

7、在软件编程的时候特殊寄存器设置麻烦，有些端口不能位选，价格比较贵。方案二采用AT89S52作为控制芯片。89S52I/O口只有四个，程序员存储器空间有8K字节，数据存储器空间有256字节。处理速度一般。I/O口20可以实现设计所要的端口，程序存储器和数据存储器空间都够用了，处理速度可以满足硬件处理要的速度。而且软件编程简单，价格便宜。相比之下，选用方案二。2.系统硬件电路设计本系统的硬件电路设计共包括4个模块：1、电源模块2、数控模块3、稳压输出模块。2.1电源模块设计的芯片供电的电源电路如图4所示：电源部分输入220V/50Hz交流

8、电,输出全机所需要的三种电压:+5V,+15V和-15V。+5V主要提供数控部分和D/A转换芯片使用，电流最大约为400mA；+15V作为运放的正电源，同时也是稳压输出电路的主电源，最大电流约650mA；-15V作为运放