文档介绍：湖南商学院
本科毕业设计(论文)
初拟题目
数控直流电源设计
课题类别
设计论文□
课题来源
生产□科研□自拟
学生姓名
学号
学院
计算机与电子工程学院
专业
电子信息工程
班级
指导教师
职称
发任务书日期:2010 年 10 月 28日
第一章摘要
本次我们所设计的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比,具有操作方便,电压稳定度高的特点,其输出电压大小采用数字显示,输出电压的大小调节通过“+”、“-”两键操作,分别作加、减电压控制,单片机将根据按键锁进行的操作增加或减小D/A转换电路的输入数值,D/A转换器将数字量按比例转换成模拟电压,然后经过射极跟随器控制调整输出级输出所需的稳定电压。并ICH707芯片实时测试显示输出电压的变化,使设计更加人性化。
第二章方案论证及比较
控制器部分
方案一:应用PIC芯片作为控制器。PIC单片机系列是美国微芯公司(Microship)的产品,是当前市场份额增长最快的单片机之一。PIC系列单片机的I/O口是双向的,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器(TRISn , 其中n对应各口,如A、B、C、D、E等),从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。当置位1时为输入状态,且不管该脚呈高电平或低电平,对外均呈高阻状态;置位0时为输出状态,不管该脚为何种电平,均呈低阻状态,有相当的驱动能力,低电平吸入电流达25mA,高电平输出电流可达20mA。相对于51系列而言,这是一个很大的优点,它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。它的A/D为10位,能满足精度要求。具有在线调试及编程(ISP)功能。
方案二:应用AT89S51作为控制器。51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,或布尔处理器。它的处理对象不是字或字节而是位。它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。51系列的另一个优点是乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
而且,51系列的I/O脚的设置和使用非常简单,当该脚作输入脚使用时,只须将该脚设置为高电平(复位时,各I/O口均置高电平)。当该脚作输出脚使用时,则为高电平或低电平均可。低电平时,吸入电流可达20mA,具有一定的驱动能力;而为高电平时,输出电流仅数十μA甚至更小(电流实际上是由脚的上拉电流形成的),基本上没有驱动能力。
PIC芯片的内置很强大,但是一方面它的价格比较昂贵,另一方面,也是由于我们对PIC不大了解,没有试验过,所以,我们选择了51作为我们的控制器。这样一来,我们实现一些功能就必须要加外围电路了。
显示部分
方案一:使用LED显示。优点:可是角度宽,价格便宜。缺点:显示的内容少,介面呆板,而且占用较多的IO口资源。
方案二:使用1602液晶显示器。可视面积大,介面美观,抗干扰能力强,调用方便简单,而且可以节省软件中断资源,应用串行连接,节省I/O口资源。
这次,我们选用了LED作为我们的显示器。因为1602液晶显示器相对来说比较昂贵,而且我们的显示部分只是显示电压的输出值。用四位数码管就可以实现。但是,使用LED占用了比较多的I/O资源。
电源部分
方案一:三端固定输出电压式稳压电源78XX系列运用其器件内部电路来实现过压保护、过流保护、过热保护。这使它的性能很稳定。能够实现1A以上的电流器件具有良好的温度系数。并且有多种电压输出值5V~24V,因此产品的应用范围很泛。可以运用本地调节来消除噪声影响,解决了与单点调节相关的分散问题输出电压误差精度分为±3%和±5% 。
方案二:
LM117/LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM117/LM317 ,。它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM117/LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM117/LM317 不需要外接电容,除非输入滤波电容到 LM117/LM317 输入端的连线超过 6 英寸(约 15 厘米)。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM117/LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上,可以用来调节高达数百伏的电压,只要输入输出压差不超过117/LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上,实现可编程的电源输出。
通过比较分析,此次我们选