数控可调稳压电源设计

1、本科毕业设计题目：数控可调稳压电源的设计摘 要随着电源技术的不断发展，数控可调稳压电源成为电源研究领域的热门对象，其突出特点是数控特性，数控特性体现在以单片机为核心实现对电源的输出电压的控制。本设计使用的单片机芯片为89C51。先通过键盘输入数字电压，再将电压数值显示在数码管上，最后通过数/模转换得到模拟输出电压。本文主要探讨了数控可调稳压电源的设计方法。首先，简单介绍了数控可调稳压电源的选题背景，全面总结了数控电源的概念、特性以及设计思路等方面的问题。其次，系统介绍了数控可调稳压电源的设计方法。本文所讨论的数控可调稳压电源的设计共包括两个部分的设计：硬件电路设计和软件系统的设计。硬件部分包括：数字显示电路、键盘电路、单片机电路、数字/模拟转换电路、模拟信号放大电路以及输出电流过流保护电路的设计。软件部分包括：单片机的初始化以及各模块的执行程序。其中初始化包括：调整堆栈指针、需要使用的内部数据存储器的初始化、设置数控电源的开机输出电压以及CPU中断部分设置。接着，将软件和硬件相结合，从总体上实现数控电源的位选、数值调整等特性。最后，对设计结果做了整体地概述和分析。包括设计中遇到的问题、

2、元器件的选择和个人体会等。关键词：数控可调稳压电源；单片机；数字显示；位选择；数值调整AbstractWith the power technical progress, NC adjustable power supply power have become the most popular object of research areas, the prominent feature of the NC is NC characteristics.it embodied in the microcontroller as the core to achieve the power output voltage control.The design of the microcontroller chip for the 89 C51. first, Through digital keyboard input voltage, and then voltage values in the digital display on the final through D / A conve

3、rters are analog output voltage. This article on the NC adjustable power supply design.Firstly, the NC adjustable power supply of choice to do a simple background briefing, a comprehensive summary of the NC concept of power, features and design ideas, and other aspects.Secondly, the NC adjustable power supply design to the system introduced. This paper presented by the NC adjustable power supply design, including a total of two parts of the design: hardware circuit design and software systems de

4、sign. Hardware, including: the power supply design, figures show circuit, keyboard circuit, SCM circuits, digital / analog converter circuit, analog amplifier and the output current over-current protection circuit. Software includes: MCS module initialization and the implementation procedures. Initialized which include: adjusted stack pointer, the need to use the internal data memory of the initialization, set up the boot NC power output voltage and CPU interruption of the set.In succession, tha

5、t is software and hardware integration, the overall realization of the power of the NC digital election, numerical adjustments characteristics.Finally, the results do the overall design overview and analysis. This includes some of the problems encountered in the design, the choice of components and personal experience and so on.Key words: NC adjustable power supply; SCM; figures show; digital Choice; numerical adjustment目 录1 绪论11.1 简介11.2 论文选题背景11.3 论文研究内容及结构21.3.1 论文研究的主要内容2 论文结构22 系统电源的设计42.1

6、稳压电源的基本原理42.2 稳压电源的原理图52.3 纹波处理52.2.1 纹波的概念62.2.2 纹波的害处6 纹波电压的抑制方法63 硬件电路设计73.1 硬件系统结构框架73.2 单片机发展和组成73.2.1 单片机的组成83.2.2 89C51单片机的引脚描述及片外总线结构93.3 译码显示电路113.3.1 输入、输出接口P0P3113.3.2 并行输入/输出口概述113.3.3 串行输入/输出口概述113.3.4 数码管133.3.5 基于串行输入/输出口的数码管电路143.4 数字/模拟转换电路163.4.1 DAC0832数字/模拟转换器的应用163.4.2 DAC0832数字/模拟转换器的介绍163.5 键盘电路193.5.1 中断系统介绍193.5.2 键盘电路233.6 放大电路的设计283.7 保护电路的设计283.8 硬件部分的系统设计304 软件系统设计325 结束语34参考文献36致 谢37附 录：381 绪论1.1 简介随着科学技术的不断发展，电源作为任何电器设备的供电电路，也在不断的发展和完善中。电路系统都需要有电源的带动才能是使各模块有能量运行起来，

7、所以说电源在电路系统中起到了致关重要的作用，它是电路系统运行的基础。而电源的种类非常多，包括直流稳压电源、直流恒流电源及交流稳压电源等等。数控可调稳压电源则成为近年来不断研究和发展的新方向，它在传统电源的基础上增加了以单片机为基础的数字控制部分，使得电源的通用性得到增强，即它的输出电压是可以调整的，这样，一个电源就可以为需求电压不同的电器设备供电了。数控电源就克服了普通电源只能输出恒定电压值的缺点，即它能在其他硬件设备的支持下通过单片机编程来改变电压的输出范围和步近系数。因此，数控电源将会成为电源发展的主流，倍受人们的关注。1.2 设计选题背景电力电子技术包括功率半导体器件与IC技术、功率变换技术及控制技术等几个方面，其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础。现代电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对高新技术产业（航天、激光、通信、机器人等）都至关重要，并已发展成为一门独立学科领域，其应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。一代器件决定一代电力电子技术。每一代新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。电源技术是应用电力电子半导体器

8、件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交叉技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。 当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经 济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。近年来，数控可调稳压电源也随着数字时代的步伐前进，数控可调稳压电源以其数控可调、使用方便、长期投入费用低等的特点深受人们的喜爱。随着集成芯片的不断发展，电源的设计也变得简单了，不用一步一步地去连接复杂的电路，各部分的电路都集成在各部分的功能模块中，然后将其封装起来，构成模块整体，这样，电源的设计、制作以及故障维修也相对比较简单了，当需要用到某些功能时，只需要将那些功能模块连接起来组成一个整体电路，再经过调试和测试便可以达到其特定功能，如果整体电路中的某个部分出现了错误，那么可以对各模块进行检查，维修起来自然比较方便。本设计中的数控电源就是模块设计中的一个比较好的应用。它的主要功能部分都运用了集成芯片，你不需要知道各芯片的

9、内部电路是这样连接的，只需要知道各芯片管脚的功能和用法就可以了，这样使问题大大的简单化了。随着计算机在各种智能控制系统应用中的不断深入与蓬勃发展，单片机更以其小巧的外形、较高的性价比、灵活的控制方式广泛地应用在这一领域。本文所介绍的数控可调稳压电源，将低价位的单片机引入电源设计中，以单片机作为核心部件，利用键盘产生中断，利用中断服务程序实现各模块的功能。目前，更高功率水平的动向跨越了各种应用，同时伴随着分布式电源架构，尤其是中间总线架构（IBA），它们增加了对机架安装AC/DC前端的需求。与此需求相对应，近期市场上出现了很多新型前端电源。C&D技术公司的D1U-W-1200-12-HC可以1U的外形提供高达1200W功率，它是该公司1U前端系列电源中的一员，该系列可提供高达1600W功率。1200W版面向刀片服务器、工作站、存储系统以及其它采用12V分布式电源架构的应用。另外，该电源的典型效率为91%。除了越来越多地使用大功率前端电源以外，这些电源还显示出推动AC/DC电源市场发展的一些其它趋势：1）更关注电源效率；2）转向数字电源。我相信数控可调稳压电源的发展将会走上更高的台阶。1.3 设计内容及论文结构1.3.1 设计的主要内容本设计的数控可调稳压电源是以单片机为核心控制系统。单片机控制系统具有低价、智能的优势，能够根据需求的不同而作相应的调整，更加个性化1。同时，使用单片机控制系统能够节约能源、保护设备、延长设备的使用时间。该设计包括硬件和软件两个部分。硬件设计包括：译码显示电路、数字/模拟转换器电路、键盘电路、放大电路和保护电路等几个方面。软件设计包括：单片机初始化和各中断服务程序设计，单片机初始

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