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本系统以 AT89S52 单片机作为系统的核心,由D/A数字模拟转换模块、按键、LED串口显示模块等模块组成一个数控电源。该系统实现了 输出电压:范围 2 ~+ 15 .0 V,步进1V,纹波不大于10mV;输出电流:500mA;输出电压值由数码管显示;由“+”、“-”两键控制输出电压步进增减 。输入模块的按键按下之后,对单片机就有了一个输入,单片机将输入的数字一方面给显示模块,让它们在数码管中显示出来;另一部分输给DAC0832,让它转化为模拟量电流输出,通过运算放大器将这模拟量转化为相应的电压,这电压经过放大后控制LM317的控制端,从而实现输出电压的控制。
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摘要
本系统以 AT89S52 单片机作为系统的核心,由 D/A 数字模拟转换模块、
按键、LED 串口显示模块等模块组成一个数控电源。该系统实现了 输出电压:
范围 2 ~+ 15 .0 V,步进 1V,纹波不大于 10mV;输出电流:500mA;输
出电压值由数码管显示;由“+”、“-”两键控制输出电压步进增减 。输入模块的
按键按下之后,对单片机就有了一个输入,单片机将输入的数字一方面给显示
模块,让它们在数码管中显示出来;另一部分输给 DAC0832,让它转化为模
拟量电流输出,通过运算放大器将这模拟量转化为相应的电压,这电压经过放
大后控制 LM317 的控制端,从而实现输出电压的控制。
关键词: AT89S52 单片机, 数控电源, D/A, 直流电源
I
Abstract
The AT89S52 SCM is the heart of the NC Power,which is made up of Digital-
analog converter module,key module and LED display module.The Output voltage of
the syetem is between 2V and +15.0V,Stepped by 1V,the ripple is not more than
10mV,and the output current is 500mA,The value of Output voltage is displayed by
Digital control,and the stepping change in output voltage is controlled by "+and
"-"keys.When you press the button of the input module,the SCM will have an
input.On the one hand ,the SCM transfers the figures into the display module,which
display the figures,on the other hand, the SCM transfers the rest information into
DAC0832,making it into a simulation of output current.By the operational amplifiers
the simulation is changed into the appropriate voltage,which is used to control
LM317-control ,so it is success in the control of output voltage.
Keywords: AT89S52 monolithic integrated circuit, numerical control power
source, D/A,direct-current power supply
II
目录
摘要............................................................................................................................................................I
ABSTRACT.............................................................................................................................................II
1 引言.........................................................................................................................................................0
2 设计要求.................................................................................................................................................1
3 方案论证.................................................................................................................................................1
3.1 D/A 数字模拟转换模块..................................................................................................................2
3.2 可调稳压芯片...............................................................................................................................2
3.3 按键控制模块.................................................................................................................................2
3.4 显示模块.........................................................................................................................................3
4 设计原理.................................................................................................................................................3
4.1 单片机模块.....................................................................................................................................3
4.1.1
单片机介绍
..............................................................................................................................3
4.1.2
单片机外围电路介绍
..............................................................................................................5
4.2 D/A 模块..........................................................................................................................................6
4.2.1 D/A
电路简介
...........................................................................................................................6
4.2.2 DAC0832
及其外围电路
.........................................................................................................7
4.2.3 D/A
转换的计算
.......................................................................................................................8
4.3 LED 数码管显示模块...................................................................................................................10
4.3.1
数码管显示简介
....................................................................................................................10
4.3.2
数码管编码表
.........................................................................................................................11
4.4 直流电源........................................................................................................................................12
4.4.1
直流供电电源制作原理
........................................................................................................12
4.4.2
输出电源工作原理
................................................................................................................13
5 软件部分...............................................................................................................................................14
5.1 开发工具介绍...............................................................................................................................14
5.2 程序框图:......................................................................................................................................15
6 仿真结果数据分析...............................................................................................................................15
7 结束语...................................................................................................................................................16
参考文献..................................................................................................................................................17
附录一:电路图......................................................................................................................................18
附录二:源程序......................................................................................................................................19
1 引言
在现代家庭中各种电器的不断出现,并要求着各种不同值的电源出现,使
得家庭购买不同值得电源。数字化的也更加贴近人们的生活,因为它更加的直
观,易被接受,大家都开始追求数字化的各类电子产品。数控直流电源有着直
观,易操作,各种电压集一身, 输出精度和稳定性都较高等优点,所以越来越
受广大人们的喜爱。以后家里的电视遥控,电动玩具等都可以共用一个电源。
2 设计要求
设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源,基本
要求如下:
1、 输出直流电压调节范围 2~15V,纹波小于 10mv;
2、 电压误差少于 1%;
3、 输出电流为 500mA;
4、 稳压系数小于 0.2,直流电源内阻小于 0.5Ω;
扩展要求:
1、输出直流电压能步进调节,步进值为 1V;
2、由“+”“-”两间分别控制输出电压步进增和减。
3 方案论证
分析本题,根据设计要求先确定了本系统的整体设计原理框图如图 1:
图 1 原理框图
1
3.1 D/A 数字模拟转换模块
方案一:采用 MX7541 是高速高精度 12 位数字/模拟转换器芯片,功耗低,
而且其线性失真可低达 0.012%,特别适合于精密模拟数据的获得和控制。
方案二:采用 DAC0832,DAC0832 是一种常用的 8 位的数字/模拟转换
芯片。
本系统是基于 51 单片机的数控电源的设计, 8 位的单片机,而 MX7541
是 12 位数字输入的,因此须用锁存器。而此数控电源要求单步 1V,2~
15V,DAC0832 完全可以达到,故选择常用的 DAC0832。
3.2 可调稳压芯片
三 端 可 调 稳 压 芯 片 有 多 种 , 其 中 最 常 见 的 有
LM317 、 LM337 、 LM318 、 LM196 等 几 种 , LM317 用 于 正 电 压 调 整 ,
LM337 用于负电压调整。本系统的输出电压范围 2~+15.0V 为正电压输出,
固排除 LM337,对于 LM317 又有如下各种型号,它们的输出电流与电压的对
照表如表 1:
表 1 常见稳压输出电流和电压范围
芯片型号
输出电流(A) 输出电压(V)
LM317L 0.1 1.25~37
LM317T 0.5 1.25~37
LM317 1.5 1.25~37
LM318 5 1.25~37
LM196 10 1.25~15
根据设计要求输出电压范围 2~+15.0V,输出电流 500mA,以上有多种
型都可以满足要求,再根据成本和现有材料,我选择了 LM317T 三端可调稳压
芯片。
3.3 按键控制模块
方案一:采用矩阵键盘,由于按键多可实现电压值的直接键入。
方案二:采用一般的电平判键按钮,实现方法很简单,但一个端口最多只
实现 8 个按键。
由于本数控电源需要用的按键不多,要实现步进为 1V 的设计要求,只需
用一个“+”和一个“-”按键,另外再加两个按键用于实现固定电压输出,按键时
可直接输出相应电压。4 个按键就可实现本题的设计要求,固采用方案二。
2
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- 亚利桑那2014-05-09资源不错 值得参考学习
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