文档介绍：酒泉职业技术学院
毕业设计(论文)
08 级电子信息工程技术专业
题目: 数字式可调稳压电源
毕业时间: 二O一一年六月
学生姓名: 宋耀龙
指导教师: 岳志明
班级: 08电子信息
2010 年 11月22日
酒泉职业技术学院届各专业
毕业论文(设计)成绩评定表
姓名
班级
专业
指导教师第一次指导意见
年月日
指导教师第二次指导意见
年月日
指导教师第三次指导意见
年月日
指导教师评语及评分
成绩: 签字(盖章) 年月日
答辩小组评价意见及评分
成绩: 签字(盖章) 年月日
教学系毕业实践环节指导小组意见
签字(盖章) 年月日
学院毕业实践环节指导委员会审核意见
签字(盖章) 年月日
说明:1、以上各栏必须按要求逐项填写.。2、此表附于毕业论文(设计)封面之后。
数字式可调稳压电源
摘要:
单片机实现的数字式可调稳压电源由于原理简单、稳定性好、精度高、成本低、易实现等诸多优点而受到越来越广泛的重视。其性能优于传统的可调直流稳压电源,操作方便,非常适合一般教学和科研使用。
本文通过对一个数控稳压电源系统的设计,详细介绍了AT89S52 单片机应用中的键盘扫描原理、数码管动态显示原理、定时中断原理,从而了解单片机相关指令在各方面的应用,同时还介绍了数模转换芯片DAC0832及存储芯片24C01的工作原理。系统由模拟电源、控制电路、数模转换电路、放大电路、显示电路等部分构成,能输出0V-24V电压范围,,并且具有掉电存储等功能。
电源的数字化控制是人们追求的目标之一, 人们对它的要求也越来越高,数控直流稳压电源能给人带来很大的方便,为我们工作、科研,生活、提供更好的,更方便的服务。本题采用单片机和其它元器件及外围电路,开发一个数字式可调稳压电源,能够设定输出电压值、电压值输出显示、存储等功能。通过此系统的设计,让开发者更深刻的掌握单片机基本原理,并熟悉一些外围电路的扩展,以及进一步提高C语言的硬件编程能力。
关键词:单片机直流稳压数模转换
一、数字式可调稳压电源原理介绍
(一)方案选择及总体设计原理介绍
方案一:数控部分用单片机带动数模转换芯片提供线性稳压电压的参考电压。
优点:对于单片机,系统工作在开环状态,对数模转换的精度要求较高,设计成本低。
缺点:功耗较大,LED数码管输出显示不是系统的精确输出电压,须对它进行软件补偿。
方案二:数控部分用AVR单片机的PWM组成开关电源,再利用AVR的AD转换对输出电压进行实时转换,利用软件进行电压调整以达到稳压。系统框图如图1所示
AVR单片机
A/D PWM
PWM
开关管
波动电压
稳定电压
采样
图1 系统框图
优点:硬件简单,稳压的大部分工作由软件完成,对单片机的运行速度要求很高,利用手头的ATmaga16L单片机最高8MHz工作频率很难达到速度要求。对软件要求较高,功耗小。
缺点:输出纹波电压较大,对软件的要求很高。
方案三:用AVR单片机控制PWM芯片组成开关电源。
优点:降低了对单片机的运行速度要求。
缺点:电路较复杂(该方案很快被否定)。
方案二简单的电路结构起初对设计者很吸引,但是后来了解到AVR单片机的PWM的精度用于开关电源比较勉强,而且开关电源有个通病:纹波电压大,考虑到设计目标对电源的功耗要求不是很严,同时为了保证纹波足够小也鉴于自身对于51
单片机和线性电源较为熟练,故选择方案一
本设计采用AT89S52单片机作为整机的控制单元,利用4×4键盘输入数字量,通过控制单元输出数字信号,再经过D/A转换器(DA0832)输出模拟量,最后经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着输出功率管的基极电压的变化,间接地改变输出电压的大小。
(二)单片机AT89S52介绍
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:
-51单片机产品兼容;;;:0Hz~33Hz;;;;;;;1