简易数控直流电源设计毕业论文

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1、 毕业设计 课 题 名 称： 简易数控直流电源设计 专 业 班 级： 应用电子技术（10 电子 302） 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 二 O 一 三 年 三 月 六 日 2 2 摘 要 本次简易数控电源的设计采用 AT89C51 作为系统的控制单元，通过键盘按 键对 D/A 输出的电压进行如初值设置、单加单减、连加连减等简易数控，再经功 率放大电路模块实现输出电流为500mA， 将最终的输出电压衰减后输给A/D转换， 最后再将键盘输入的电压初值与输出实际电压值处理后显示在 LCD1602 上。 本系 统具有输出精度高、液晶显示直观等特点，并实现了输出电压范围为 0-9.9V， 步进为

2、0.1V，纹波不大于 10mV 的可预置电压的数控电源。 关键词关键词：AT89C51 DAC0832 ADC0809 数控 lcd1602 3 3 目录 一、设计任务与要求 5 1.1. 基本功能 . 5 1.2 扩展与创新. 5 二、系统整体方案设计及分析 6 3.1.4 数控稳压输出部分 9 4.1 单片机概述 11 4.2 单片机概述 11 4.3 单片机的主要特点有 11 五、芯片简介 . 12 5.1 MSC51 芯片简介 12 5.1.1 MSC51 单片机内部结构 12 5.1.2 MCS-51 的引脚说明：. 14 5.2 8255 芯片简介 16 5.2.1 8255 可编

3、程并行接口芯片简介:. 16 5.2.2 8255 可编程并行接口芯片方式控制字格式说明:. 17 5.2.3 8255 可编程并行接口芯片工作方式说明： 18 六、软件设计流程图 . 18 7.3 系统误差分析 21 八、总结 . 22 参考文献 . 22 4 4 引言 随着人们生活水平的不断提高，数字化控制无疑是人们追求的目标之一， 它所给人们带来的方便是不可否定的， 其中数控直流稳压电源就是一个很好的典 型例子，但人们对他的要求也越来越高，要为现代人工作，科研，生活提供更好 的， 更方便的设施就需要从数字电子技术入手， 一切向数字化， 智能化方向发展。 因此，在这里做一个数控直流电源的设

4、计。该数控电源采用步进调整方式，调整 范围为 0.0V9.9V，调整手段采用按键进行调整，当需要改变电压值时，启动 数控系统，输入想要得到的电压值，再按下确定键，即可输出相应的电压。该系 统采用单片机作主控器件，结合软件和硬件设计方法，使该系统的结构较简单， 可控性强，使用也很方便。 5 5 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1.1. 基本功能基本功能 根据设计要求和使用需要，设计的简易数控电源具有以下功能： （1） 电源输出电压范围 0.0-9.9V，步进 0.1V，纹波小于 10mV，输出电压值 由 LCD1602 显示，额定输出电流 500mA。 （2） 用户对数控电源的控制，通过键

5、盘进行键盘设计。 0 1 2 3 4 5 6 7 连- 连+ 8 9 单- 单+ . OK （3）整机由自制稳压电源供电，输入交流 220V，输出直流15V 和+5V。 （4）由于是简易电源，在设计时充分注意成本因素，是电源具有较高的性价比。 设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下： 1.2 扩展与创新扩展与创新 （1）输出电压可预置在 09.9V 之间的任意一个值； （2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进 0.1V 不变） ； （3）扩展输出电压种类（比如三角波等） 。 6 6 二二、系统系统整体整体方案方案设计及分析设计及分析 2.12.1 系统方案系统方

6、案 2.1.12.1.1 总体总体设计设计方案方案 方案一：方案一如图 2-1-1 所示，采用单片机+数字电位器方案。此方案就 是把常用的电位器调节电源中的机械式电位器用数字电位器代替。 数字电位器是 没有机械抽头，具有较小的震动公差和较高的机械可靠性，且其可编能力允许可 重复可靠地返回同一抽头位置，因此此方案线路较为简单、可靠。但现有的数字 电位器分辨率有限，常见的有 32 抽头、64 抽头，构成的分压电路精度有限，无 法满足设计要求。 变压器整流滤波 AT89C51 数字电位器 串联调整 P0 220VDC 图 2-1-1 方案一 方案二：方案二如图 2-1-2 所示，此电路包括电源模块、控制电路、键盘电 路、显示电路、D/A 转换电路以及电压放大电路。 7 7 图 2-1-2 方案二 综合以上两种方案，我所采用的是第二种。方案二，是我们常常接触到的， 它可以更直观的表达出此电路的意思，让它变得更加的简单明了。使人们一眼就 能明白本电路要完成的东西是什么？让不明白电子的人， 也能更加清楚的知