学校电子设计大赛设计方案简易数控直流电源.docx

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除福建工程学院电子设计大赛设计方案设计题目简易数控直流电源参赛组长胡志涛参赛组员郭威谢珍所在院系电子信息与电气工程系此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除整体电路图此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除内部电路及原理分析：电路组成本电源由模拟电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、放大电路四部分组成.准确说就是电源提供各个芯片电源、数码管、放大器所需电压;显示电路用于显示电源输出电压的大小。1.数码显示电路显示电路由二个数码管和2个74LS164组成。二个数码管分别组成显示电路的个位、小数点位，这2个数

2、码管为带小数点的七段LED数码管。为节约资源，采用CPU的串行口RXD和TXD通过74LS164进行输出口线扩展。单片机的两个并行口分别作为信号输出口和时钟控制信号。采用单片机的P3.4、P3.5作为控制加减的控制口。12M晶振为单片机提供时钟信号。电容C3和电阻R1组成复位电路。74LS164是串入并出的8位移位寄存器，在⑧脚所加脉冲的上升沿作用下，把①、②脚（一般并联使用）输入的串行数据锁存在并行输出端，通过这些并行口线驱动数码管的各字段。数码管选用共阳的KPS-5101（BHBD15），当74LS164的输出端口某线为低电位时，对应的字段被点亮。2.电源电路线性电源由18V变压器经过

3、全波整流，电容整流滤波，通过三端稳压管7815、7812、7805稳压为芯片AT89C51、DAC0832、TL082、74LS164、3DD15D、数码管提供电压。3.(-15V电源)－15V电源电路由18V经过全波整流，电容整流滤波，通过三端稳压管7915稳压输出4.D/A转换电路D/A转换电路主要由AT89C51（单片机）、数/码转换器DAC0832及TL082差分放大器等芯片组成。AT89C51的P0口作为数据端口与DAC0832的8位数据线相连。AT89C51内含4K字节的ROM，无需外部存储器，因此选用它可使电路得到简化。本系统中，因为CPU的工作任务是单一的，而且数据传送的目

4、的地址也是单一的，因此，DAC0832采用直通的工作方式，芯片的CS/(低电平有效)、WR1/、XFER/、WR2/四个使能端均与地相接处有效状态，这个工作方式不需要给DAC0832分配地址空间，CPU的P1口的数据变化直接反映到DAC0832的输出端。DAC0832是一种典型的8位转换器，内部为双缓冲寄存器即输入寄存器和DAC寄存器，WR1/、WR2/、分别为该两寄存器的写信号输此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除出端，ILE为输入锁存使能端，高电平有效，CS/为片选端，XFER/为传输控制端，它和WR2/共同控制DAC寄存器的工作状态。DAC0832有两个接地

5、端AGND（模拟电路接地端）和DGND（数字信号）接地端，一般情况下，这两个地端均并联接地。DAC0832的D/A转换电路为倒T型R-2R电阻网络，故有IOUT1和IOUT2两个电流输出端，根据不同的电路组成，该芯片可以有两种输出模式，一种为电流输出模式，这种模式基准电压加在VREF端，由IOUT1，IOUT2输出的电流经运算放大器相加后输出；另一种为电压输出模式，这种模式基准电压加在IOUT1和IOUT2之间，模拟电压加从VREF端输出。本电路采用后一种模式，其基准电压通过电阻和2.5V稳压管组成的稳压电路提供，其基准电压为2.5V，最后经过放大器TL082放大到12.5V,作为电路设计

6、的程序设计编码基准电压。5.输入输出电路从电路图可知，放大器输出信号是数控电源的控制信号，根据需要选择不同的DAC0832输入的数字量的值即可获得不同的控制电压（放大器输出电压），进而可获得所需的输出电压值。数控电源即电压输出电路实际上是由7812三端稳压器和大功率管组成。由于7812的带负载能力较差，因此，需要通过大功率管进行扩展。本电路中7812的接地端（第②脚）不是直接接地，而是与运放的输出端相接。根据7812三端稳压器的工作原理可知，在其接地端②脚与V1（放大器输出端）相联之后，其输出端第③脚的输出电压V3应该为本身的围压值V1之和。即：V3=12+V1。由于电压输出电路通过3DD

7、15D大功率管进行带负载能力的扩展，电源实际输出的电压是从该功率管个发射极输出的，因此，电源输出的电压其实际值要比V3减少一个发射结的电压降即0.7V，电源输出VOUT=V3-0.7V=12+V1-0.7V，调节两个精密电位器，使得实际输出电压与显示电压相等。也就是不同的DAC0832输入的数字量的值经过放大器TL082放大后与电源输出电压VOUT的关系。就这样确定了电源输出电压CPU输出数字Dn的关系，这就是编程的依据