数控直流稳压源【字数：9127】
摘 要本课题要完成的是一种基于 STC89C51单片机的数控稳压电源。系统主要是由单片机最小系统电路、电压预置复位电路、电压调整电路、键盘电路、AD采集的分压电路、放大驱动电路、显示电路等部分组成。通过软硬件结合通过设计并测试仿真，最终完成印制电路板的设计，实现可以组成具有不同的输出电压值的稳压源电路以适应实际要求。系统利用51系列单片机为主控制器，首先设置初始电压值并送显示电路显示，将电压值进行数模转换再进行电压放大，输出模拟电压，通过AD芯片读取到电压在显示出实际输出的电压。本设计与传统的稳压电源相比具有低成本、效率高、响应迅速、性能稳定等特点用户可根据实际需求，使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源。
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究的基础、现状与趋势 1
1.3主要研究内容 2
第2章 系统设计方案 3
第3章 系统硬件电路设计 5
3.1系统总体结构 5
3.2电路设计模块 5
3.2.1主控电路模块 5
3.2.2 液晶显示模块 7
3.2.3 D/A转换模块 8
3.2.4 A/D转换模块 9
3.2.5电压调整模块 10
3.2.6键盘电路模块 11
3.2.7电压预置复位模块 12
第4章 系统软件设计 13
4.1设计思路 13
4.2主程序源程序 13
4.3显示子程序源程序 16
4.4按键子程序源程序 16
4.5 ADC0832检测输出电压源程序 17
第5章 总结 18
参考文献 20
致谢 21
附录 22 第1章 绪论
1.1课题研究背景
直流稳压电源是应用场景非常的广泛，在教育，电子、科学研究等领域都有这举足轻重的作用。电源是所有生活不可分割的能量的一种，广泛应用于教育、科研、生命等行业，是实用的工程技术。因为计算机行业的发展与革新和通信行业的进步，数控电源技术有了更好的更多的发展方向。在这样的环境下面， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
对提供能源的源头有了非常多的要求。而传统的稳压直流电源不仅功能单一，而且还有调控困难，效率低、输出电压误差大等缺点，由于无法实时调节输出电压值其应用也会受到限制[1]。为不断优化传统数控直流稳压源，人们对现开发的新型开关电源进行开关频率的研究，使频率最大限度变高，开始热衷于大幅度提升功率密度和积极改善动态响应等研发工作。但在追求高频率过程中也会带来负面影响，其中就包括增加了开关元件和无源元件损耗。现如今随着半导体制造技术的不断创新发展，使得人们对于电源开关的要求也变得越来越智能化[2]。当数控电源技术得到发展的同时，解决了很多以前普通电源遗留的问题，让普通电源造成的误差得到了非常好的改善境况，让整体的系统的性能更进了一步[3]。正如我们所知道的，当它工作时，供电会导致很多有害的结果。世界上各个制定标准的结构对供电产品提出不同的要求，制定了各种产品的精度标准。本设计以STC89C52单片机为控制核心，通过软硬件结合设计并通过仿真测试，最终完成印制电路板的设计。与传统的稳压电源相比具有低成本、效率高、响应迅速、性能稳定等特点。根据实际需求，用户可以使输出的直流电压能在一定范围内任意调整输出电压值，使得到的直流电压源更稳定精确，有着广阔的应用前景。
1.2课题研究的基础、现状与趋势
1980以来，当电源技术确立和进步，数控电源这一项伟大的标准才能够问世。在接下来的时光里，聚焦性的研究使得数控电源的性能得到了大幅度的改善，于以前相比不可同日而语[4]。在那个时候，这一项技术还有成熟，有着相当多的不足。比如说这一项技术的远程控制还不能够满足需求，显示出来的效果也不能够达到要求，除此之外还有许多其他的细节性问题。通过技术的不断革新，人们越来越追究体积更小，重量更轻的电源。由此出现了开关电源，主要广泛应用于电视机接收。到现代主要运用在计算、通讯设备、气象以及医疗器械等行业，其主要优越性在于功耗小、效率高、转换速度快、频率一般为50HZ左右，交换效率可高达百分之七十至九十不等。半导体器件的日新月异发展过程中，以上的问题也得以缓解。但或多或少依然存在部分直流电压源的手开关并不能够满足精度的需求，甚至经常会出现很多不可预测的问题，只能够提供非常简单单一的功能，不够智能化，可信的程度也还不够，以及一些其他的问题。社会对于数字电子技术的需求广泛，不断涌入我们生活、工作和科研等各个领域。这样就需要更精确，转换率更高的数控直流稳压源。而传统的稳压直流电源功能单一、干扰性大、调控起来困难，制作起来复杂且精度也不容易达到要求[5]。主要是由单片机最小系统电路、AD采集的分压电路、放大驱动电路、显示电路、单片机复位电路等部分组成。与传统的稳压电源相比，不仅安全可靠更贴近智能化、人性化具有操作方便，电源稳定的特点。现在，世界上各个地区的发展水平不一致，制造的水平也不一致，所以对数控稳压电源的要求也不一致。但是总体来说，发展水平比较好的的地区对产品有着更多更高的要求。欠发达地区的需求虽然远远比不上发达地区的需求的但是从未来来说随着经济的发展低档的产品会被渐渐淘汰掉。因此，发展中高档产品仍大势所趋。
1.3主要研究内容
本次设计的稳压电源，下位机选择的是 STC89C51芯片。需要学习熟悉Keil的编译环境、下位机编程实现STC89C51的基本功能的编程、DAC的使用和ADC的使用等。此外还要学习 LCD1602液晶屏的使用以及编码方式。在了解系统功能的基础上完成软件设计，同时安装程序制作及调试与运用。
第2章 系统设计方案
1.系统概述
数控电源技术是一门很重要的工程性技术，相对于其他理论性学科而言更偏向于实践应用。数控电源技术在电子、科研、数据等领域上都发挥着重要的作用，而伴随着人们在各行各业中对于数控电源技术的需求量不断增大，电源技术占据的地位也越来越重要[6]。人们对数控直流稳压源的研究也就越来越深刻，不断追究更高的精度、更快的转换速率、更智能化的表现方式，成为数控直流稳压源发展的必然趋势。此部分主要对于每个电路模块进行对比分析，选择最佳适合本设计制作方案，主要是针对传统电源模块的不足之处不断加以改善。
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究的基础、现状与趋势 1
1.3主要研究内容 2
第2章 系统设计方案 3
第3章 系统硬件电路设计 5
3.1系统总体结构 5
3.2电路设计模块 5
3.2.1主控电路模块 5
3.2.2 液晶显示模块 7
3.2.3 D/A转换模块 8
3.2.4 A/D转换模块 9
3.2.5电压调整模块 10
3.2.6键盘电路模块 11
3.2.7电压预置复位模块 12
第4章 系统软件设计 13
4.1设计思路 13
4.2主程序源程序 13
4.3显示子程序源程序 16
4.4按键子程序源程序 16
4.5 ADC0832检测输出电压源程序 17
第5章 总结 18
参考文献 20
致谢 21
附录 22 第1章 绪论
1.1课题研究背景
直流稳压电源是应用场景非常的广泛，在教育，电子、科学研究等领域都有这举足轻重的作用。电源是所有生活不可分割的能量的一种，广泛应用于教育、科研、生命等行业，是实用的工程技术。因为计算机行业的发展与革新和通信行业的进步，数控电源技术有了更好的更多的发展方向。在这样的环境下面， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
对提供能源的源头有了非常多的要求。而传统的稳压直流电源不仅功能单一，而且还有调控困难，效率低、输出电压误差大等缺点，由于无法实时调节输出电压值其应用也会受到限制[1]。为不断优化传统数控直流稳压源，人们对现开发的新型开关电源进行开关频率的研究，使频率最大限度变高，开始热衷于大幅度提升功率密度和积极改善动态响应等研发工作。但在追求高频率过程中也会带来负面影响，其中就包括增加了开关元件和无源元件损耗。现如今随着半导体制造技术的不断创新发展，使得人们对于电源开关的要求也变得越来越智能化[2]。当数控电源技术得到发展的同时，解决了很多以前普通电源遗留的问题，让普通电源造成的误差得到了非常好的改善境况，让整体的系统的性能更进了一步[3]。正如我们所知道的，当它工作时，供电会导致很多有害的结果。世界上各个制定标准的结构对供电产品提出不同的要求，制定了各种产品的精度标准。本设计以STC89C52单片机为控制核心，通过软硬件结合设计并通过仿真测试，最终完成印制电路板的设计。与传统的稳压电源相比具有低成本、效率高、响应迅速、性能稳定等特点。根据实际需求，用户可以使输出的直流电压能在一定范围内任意调整输出电压值，使得到的直流电压源更稳定精确，有着广阔的应用前景。
1.2课题研究的基础、现状与趋势
1980以来，当电源技术确立和进步，数控电源这一项伟大的标准才能够问世。在接下来的时光里，聚焦性的研究使得数控电源的性能得到了大幅度的改善，于以前相比不可同日而语[4]。在那个时候，这一项技术还有成熟，有着相当多的不足。比如说这一项技术的远程控制还不能够满足需求，显示出来的效果也不能够达到要求，除此之外还有许多其他的细节性问题。通过技术的不断革新，人们越来越追究体积更小，重量更轻的电源。由此出现了开关电源，主要广泛应用于电视机接收。到现代主要运用在计算、通讯设备、气象以及医疗器械等行业，其主要优越性在于功耗小、效率高、转换速度快、频率一般为50HZ左右，交换效率可高达百分之七十至九十不等。半导体器件的日新月异发展过程中，以上的问题也得以缓解。但或多或少依然存在部分直流电压源的手开关并不能够满足精度的需求，甚至经常会出现很多不可预测的问题，只能够提供非常简单单一的功能，不够智能化，可信的程度也还不够，以及一些其他的问题。社会对于数字电子技术的需求广泛，不断涌入我们生活、工作和科研等各个领域。这样就需要更精确，转换率更高的数控直流稳压源。而传统的稳压直流电源功能单一、干扰性大、调控起来困难，制作起来复杂且精度也不容易达到要求[5]。主要是由单片机最小系统电路、AD采集的分压电路、放大驱动电路、显示电路、单片机复位电路等部分组成。与传统的稳压电源相比，不仅安全可靠更贴近智能化、人性化具有操作方便，电源稳定的特点。现在，世界上各个地区的发展水平不一致，制造的水平也不一致，所以对数控稳压电源的要求也不一致。但是总体来说，发展水平比较好的的地区对产品有着更多更高的要求。欠发达地区的需求虽然远远比不上发达地区的需求的但是从未来来说随着经济的发展低档的产品会被渐渐淘汰掉。因此，发展中高档产品仍大势所趋。
1.3主要研究内容
本次设计的稳压电源，下位机选择的是 STC89C51芯片。需要学习熟悉Keil的编译环境、下位机编程实现STC89C51的基本功能的编程、DAC的使用和ADC的使用等。此外还要学习 LCD1602液晶屏的使用以及编码方式。在了解系统功能的基础上完成软件设计，同时安装程序制作及调试与运用。
第2章 系统设计方案
1.系统概述
数控电源技术是一门很重要的工程性技术，相对于其他理论性学科而言更偏向于实践应用。数控电源技术在电子、科研、数据等领域上都发挥着重要的作用，而伴随着人们在各行各业中对于数控电源技术的需求量不断增大，电源技术占据的地位也越来越重要[6]。人们对数控直流稳压源的研究也就越来越深刻，不断追究更高的精度、更快的转换速率、更智能化的表现方式，成为数控直流稳压源发展的必然趋势。此部分主要对于每个电路模块进行对比分析，选择最佳适合本设计制作方案，主要是针对传统电源模块的不足之处不断加以改善。
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