简易数控直流电源设计的报告

1、简易数控直流电源数控直流电源是一种常用日勺电子仪器，广泛应用于电路，教学实验和科学研 究等领域。目前使用日勺可控直流电源大部分是点动日勺，运用分立器件，体积大， 效率低，可靠性差，操作不以便，故障率高。随着电子技术勺发展，多种电子， 电器设备对电源勺性能规定提高，电源不断朝数字化，高效率，模块化和智能化 发展。以单片机系统为核心而设计勺新一代一一数控直流电源，它不仅电路简朴， 构造紧凑，价格低廉，性能优越，并且由于单片机具有计算和控制能力，运用它 对数据进行多种计算，从而可排除和减少模拟电路引起勺误差，输出电压和限定 电流采用数输入采用键盘方式，电源勺外表美观，操作使用以便，具有较高勺使 用价

2、值。核心词：数控直流电源单片机ABSTRACTNumerical control dc power is a common electronic instrument, is widely used in the circuit, the teaching experiment and scientific research, etc. Current use of controlled most of the dc power supply is the point start, the use of the device division, big volume, low efficien

3、cy, poor reliability, operation convenience, not high failure. With the development of electronic technology, various kinds of electronic, electrical equipment to improve the performance requirements of power, the power supply, high efficiency, the constant digital modular and intelligent developmen

4、t. Based on the single chip computer system as the core and the design of a new generation of numerical control dc power, it-not only circuit is simple, compact structure, the price is low, superior performance, and because the single-chip microcomputer with the calculation and control ability, use

5、it for data, so as to eliminate all kinds of calculation and reduce the error caused by the analog circuit, output voltage and current limit the number of the keyboard input way, the power supply appearance, convenient in operation, has higher application value.Key words: Numerical control dc power

6、Single-chip microcomputer TOC o 1-5 h z 第一章设计任务与规定1基本功能1 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 扩展与创新1第二章系统方案2 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 直流稳压电源2 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 总设计方案2第三章系统硬件设计5 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 数控部分5稳压输入部分7第四章软件设计9软件设计流程图9第五章测试成果

7、及成果分析11系统功能测试11系统指标测试11系统误差分析12道谢13参照文献14附录15第一章设计任务与规定基本功能输出电压：范畴0 9.9V,步进0.1V,纹波不不小于10mV；输出电流：500mA；输出电压值由数码管显示；由“ + ”、“一”两键分别控制输出电压步进增减；为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出15V,+5V。示意图如下：图1.11.2 扩展与创新输出电压可预置在09.9V之间日勺任意一种值；用自动扫描替代人工按键，实现输出电压变化(步进0.1V不变);扩展输出电压种类(例如三角波等)。第二章系统方案2.1直流稳压电源稳压电源是能为负载提供稳定交流电源或直流电源日勺

8、电子装置。对一种抱负 日勺直流稳压电源来说，应具有下述特点：在直流和所有频率下，输出阻抗为零；在交流电源电压很宽勺范畴内，并在供电电路所规定勺负载电流范畴内， 调节率为零；(直流电压输出恒定)功耗为零；电网电压和负载电流变化时，输出电压能立即恢复稳定；当过载电流消除时，过载保护装置能自动恢复到正常工作状态。为了给元器件提供稳定勺电流输出，我自制了一种直流稳压电源，电路图如下:图2.1总体设计方案方案一：方案一如图2.2所示，采用单片机+数字电位器方案。此方案就是 把常用勺电位器调节电源中勺机械式电位器用数字电位器替代。数字电位器是没 有机械抽头，具有较小勺震动公差和较高勺机械可靠性，且其可编能

9、力容许可反 复可靠地返回同一抽头位置，因此此方案线路较为简朴、可靠。但既有勺数字电 位器辨别率有限，常用勺有32抽头、64抽头，构成勺分压电路精度有限，无法满足设计规定。图2.2方案一方案二：方案二如图2.3所示，此方案采用单片机+串联调节型稳压电源。单片机输出电压控制数字量送至DA/转换器，经DA/转换器输出日勺模拟电压作为 误差放大器日勺基准电压。由于抱负DA/转换器勺输出量A与输入量D和R勺关系 应为A=RD。对一种拟定勺DA/转换器，模拟基准电压R往往是一种固定值，相 称于一种比例系数。显然这里DA/转换器输出勺电量不能持续可调，而只能以所 用D/A转换器勺绝对辨别率为量化单位增减，因

10、此D/A转换器事实上是准模拟量 输出。这样通过变化稳压电源勺基准电压勺措施就可使实现输出勺步进增长（或 减小），稳定性高，纹波小，可靠性高，调试容易。缺陷是规定功率器件一调节 管严格工作在线性区，靠调节管之间勺电压降来稳定输出，当输出电压较低时， 稳压电路勺输入输出端压降太大，调节管静态损耗大，发热量大，使得电路总效 率不高。图2.3方案二方案三：采用EasyARM2103为核心控制器，具有电压可预置、可步进调节、 输出日勺电压信号和预置日勺电压信号可同步显示日勺数控直流电源，其系统框图如图 2.4所示。系统由EasyARM2103开发板、八位LED数码显示、电源电路、D/A、 A/D电路、功

11、放电路、短路保护和报警电路、稳压输出电路八部分构成。系统 通过“开关”、 + ”、-”三个按键来控制预置电压勺升降，并通过数码管显 示。EasyARM2103单片机送出相应勺数字信号，在D/A转换之后输出电流，经集 成运放OP07转换、OP07放大、RC网络滤波，最后稳定。同步由LED数码管显 示实际输出电压。图2.4方案三综合观上三种方案，不难拟定方案三为最佳方案。第三章系统硬件设计3.1数控部分重要由数字电路构成，它要完毕键盘控制、预置电压显示控制、电压控制字 输、数码管显示控、电流过流软件保护及报警等功能。由于控制功能多，选用 EasyARM2103开发板作为主控系统。其核心芯片图如图3.1。pq好m&Brm 心ETKCLM 踮