【基于8051单片机的数控电源设计】是一种使用8051单片机为核心的数字控制电源系统,旨在提供高精度、易调节的直流电压输出。这种设计摒弃了传统的旋钮开关调节方式,转而采用数字控制,使得电压调节精度可达0.1V,输出范围为0~15V,最大电流可以达到2A。
8051单片机作为控制单元,负责整个系统的数据处理与控制。在硬件设计中,它与数模转换器(DAC0832)配合,通过DAC0832将数字信号转化为模拟电压。DAC0832工作在单缓冲模式,由P0口直接连接单片机的输出数据,通过控制/CS和/WR1来写入数据并转换为模拟电压。该转换器的分辨率为0.02V,因此,单片机每改变一位输出,电压会变化0.02V。
为了实现精确的电压调节,系统采用了可调电阻配置的参考电压电路,以LM336产生5.12V的基准电压。然后,这个电压通过运算放大器OP07放大5倍,进入电压转换模块LM350,使得最终输出电压的分辨率为0.1V。用户可以通过三个按键(KEY1、KEY2、KEY3)进行电压的翻页、增加和减少操作,其中KEY1用于切换预设电压,KEY2和KEY3分别负责电压的增减,每次0.1V。
此外,系统使用了AT24C02作为掉电存储器,保存最近10个设置的电压值。这使得电源在下次启动时能自动恢复到上次关闭时的状态。3个数码管通过动态扫描驱动方式显示当前设定的电压值。
软件设计方面,主要分为三个部分:设置并保存电压(涉及EEROM操作)、向DA发送设置电压以及中断显示。软件会读取EEROM中的电压编号和对应电压值,将数据送至DA,转换为BCD码供数码管显示。同时,程序会持续检测按键输入,根据按键操作更新电压设置并保存。
基于8051单片机的数控电源设计提供了一种高效、精确的电源调节方案,尤其适用于需要高精度电压输出的实验或应用场合。通过合理的硬件选择和软件设计,实现了方便的操作界面和稳定的电压控制。