数字可调低压直流稳压电源设计
目 录
一、 摘 要 3
二、 引言 1
（一） 数字可调低压直流稳压电源的发展背景 1
（二） 数字可调低压直流稳压电源的国内外发展现状 1
三、 方案选择及元器件介绍 2
（一） 单片机的定义 2
（二） STC89C51型51单片机 2
（三） LM2596S三端稳压芯片 3
（四） AD转换概述 4
（五） ADC0832模数转换器介绍 4
（六） 显示器概述 6
四、 硬件系统设计 7
（一） 数字可调低压直流稳压电源的硬件结构框图设计 7
（二） LM2596S稳压芯片电路设计 7
（三） ADC0832模数转换器电路设计 8
（四） 显示器与单片机电路设计 9
（五） 报警电路设计 9
（六） 按键电路设计 10
五、 软件系统设计 11
（一） 软件系统流程图设计 11
（二） ADC0832转换流程设计 12
六、 仿真与实物制作 13
（一） 仿真系统设计 13
（二） 实物调试与安装 15
总结 17
参考文献 18
致谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
数字可调低压直流稳压电源的发展背景
所谓数字可调低压直流稳压电源指的是将市电或者其他电源作为输入，通过内部电路的转换作用，能够为大多数电器器件进行直流供电的一种电子控制系统，它有模拟电路式以及模拟数字混合式两种类型，模拟电路式稳压电源出现较早，内部结构简单，通常由整流模块、稳压装置以及其他一些必要部分组成，由于内部不含有过流检测以及过压检测等功能，因此成本非常低；而数字模拟混合式充电器在模拟式的基础上添加了数字模块，使得充电器可以实现控制，因此过流过压以及显示功能在这种类型的稳压电源中非常常见。在传统式的模拟电路稳压电源中，只有整流和稳压模块两个部分
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
一种电子控制系统，它有模拟电路式以及模拟数字混合式两种类型，模拟电路式稳压电源出现较早，内部结构简单，通常由整流模块、稳压装置以及其他一些必要部分组成，由于内部不含有过流检测以及过压检测等功能，因此成本非常低；而数字模拟混合式充电器在模拟式的基础上添加了数字模块，使得充电器可以实现控制，因此过流过压以及显示功能在这种类型的稳压电源中非常常见。在传统式的模拟电路稳压电源中，只有整流和稳压模块两个部分，当50Hz的市电输入到系统后，整流模块将50Hz的交流电整流成直流电电压，该电压大小随着市电电压的大小而发生变化，因此整流模块输出的电压不能够直接为一些设备供电，变化不定的电压很容易损坏电子设备，必须将整流模块输出的直流电压稳定下来，当市电出现跳动时，稳压电源输出的直流电压能够稳定不变化，这就是所谓的模拟电路式稳压电源，内部全部是模拟电子线路，没有一片数字芯片的存在，这种稳压电源在被使用了很长一段时间后，使用者纷纷反应它存在的几大缺点，一是当不小心将很大的负载加到稳压电源上时，过大的输出电流很容易将稳压电源烧毁，甚至损坏负载；二是稳压使用起来不太方便，因为用户看不到它是不是处于工作状态，设计人员根据这两个缺点，设计出了一种新型的数字可调低压直流稳压电源，将微处理器引入系统内部，通过对电流的检测实现过压过流保护等动作，并且能够根据输出电压电流的大小，判断出稳压电源的工作状态，并将其显示在液晶屏上反馈给使用者，大大提高了用户体验度。
数字可调低压直流稳压电源的国内外发展现状
目前国内外对于数字可调低压直流稳压电源的研究非常火热，由于目前市面上大多数稳压电源几乎都是以220V交流电源作为能源输入，并且最大输出电流也只有10安培或者15安培，另外一方面太阳能转换技术是目前国内外在研究的一个热点技术，它以转换效率、转换速率以及对环境的污染程度等指标反应该技术的发展现状，目前全世界很多企业和研究小组对以太阳能作稳压电源的电源输入系统都有研究，大功率稳压电源以及开关电源是他们的所研究的核心问题，将光伏技术与开关电源技术相结合，设计出最大电流能够达到上百安培，输出电压为能够实现更高清晰度调节的数字稳压电压。
方案选择及元器件介绍
单片机的定义
到底什么是单片机呢，相信很多学过单片机学生或者专业人士也很难对它下一个很清晰的定义，其实所谓单片机就是单片微型机的简称，在结构上主要是将CPU、各种存储器、定时器以及功能强大的输入输出结构或者现场总线等部分都被集成在同一个小型的硅片中的芯片，很多电子类专业的学生在接触学习单片机之前通常会因为“单片机“三个字就望文生义以为它是一种很庞大的机械设备，其实不然，它只是一种一元硬币大小的芯片而已（早期由于集成电路技术还不发达，面积比现在的芯片大得多）。实现单片机技术离不开集成电路技术的成熟，因为集成电路越成熟，单片机的体积就会越小并且成本就会越低，这是因为集成硅片的成本和其面积成正比。
单片机在国外被称为Single Chip Microcomputer，简称SCM，然而这只是它最早期的英文名称，随着它的不断发展和人们对它的不断认识，因此它被改名为MCU，即Microcontroller Unit。
从最初的最基本最简单的单片机诞生开始一直到目前的功能强大处理性能猛增的32位单片机，其中经历了1位到4位、8位以及16位等发展过程，这里所说的几位几位单片机是指它的总线宽度，也就是它能够并行处理多少位数据，例如我们平常经常使用到的51单片机，它就是一种8位单片机，而目前较为流行的基于ARM内核的STM32单片机就是一种32位单片机，它能够同时并行处理32位数据，这是它能够海量处理数据的根本原因。
在单片机的实用范围上，可以将所有的单片机分成两类，即专用型单片机和通用型单片机，所谓通用型是指用户可以通过自己编程和修改等来完成单片机应用系统的构建，这种类型的单片机对用户开放较多的GPIO口管脚，内部通常集成了很多外围模块（如AD模数转换器模块、DA数模转换器模块以及UART串口模块等）；而专用型单片机是指在生产这种单片机前，用户就已经指定好该单片机的具体规格，
一、 摘 要 3
二、 引言 1
（一） 数字可调低压直流稳压电源的发展背景 1
（二） 数字可调低压直流稳压电源的国内外发展现状 1
三、 方案选择及元器件介绍 2
（一） 单片机的定义 2
（二） STC89C51型51单片机 2
（三） LM2596S三端稳压芯片 3
（四） AD转换概述 4
（五） ADC0832模数转换器介绍 4
（六） 显示器概述 6
四、 硬件系统设计 7
（一） 数字可调低压直流稳压电源的硬件结构框图设计 7
（二） LM2596S稳压芯片电路设计 7
（三） ADC0832模数转换器电路设计 8
（四） 显示器与单片机电路设计 9
（五） 报警电路设计 9
（六） 按键电路设计 10
五、 软件系统设计 11
（一） 软件系统流程图设计 11
（二） ADC0832转换流程设计 12
六、 仿真与实物制作 13
（一） 仿真系统设计 13
（二） 实物调试与安装 15
总结 17
参考文献 18
致谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
数字可调低压直流稳压电源的发展背景
所谓数字可调低压直流稳压电源指的是将市电或者其他电源作为输入，通过内部电路的转换作用，能够为大多数电器器件进行直流供电的一种电子控制系统，它有模拟电路式以及模拟数字混合式两种类型，模拟电路式稳压电源出现较早，内部结构简单，通常由整流模块、稳压装置以及其他一些必要部分组成，由于内部不含有过流检测以及过压检测等功能，因此成本非常低；而数字模拟混合式充电器在模拟式的基础上添加了数字模块，使得充电器可以实现控制，因此过流过压以及显示功能在这种类型的稳压电源中非常常见。在传统式的模拟电路稳压电源中，只有整流和稳压模块两个部分
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
一种电子控制系统，它有模拟电路式以及模拟数字混合式两种类型，模拟电路式稳压电源出现较早，内部结构简单，通常由整流模块、稳压装置以及其他一些必要部分组成，由于内部不含有过流检测以及过压检测等功能，因此成本非常低；而数字模拟混合式充电器在模拟式的基础上添加了数字模块，使得充电器可以实现控制，因此过流过压以及显示功能在这种类型的稳压电源中非常常见。在传统式的模拟电路稳压电源中，只有整流和稳压模块两个部分，当50Hz的市电输入到系统后，整流模块将50Hz的交流电整流成直流电电压，该电压大小随着市电电压的大小而发生变化，因此整流模块输出的电压不能够直接为一些设备供电，变化不定的电压很容易损坏电子设备，必须将整流模块输出的直流电压稳定下来，当市电出现跳动时，稳压电源输出的直流电压能够稳定不变化，这就是所谓的模拟电路式稳压电源，内部全部是模拟电子线路，没有一片数字芯片的存在，这种稳压电源在被使用了很长一段时间后，使用者纷纷反应它存在的几大缺点，一是当不小心将很大的负载加到稳压电源上时，过大的输出电流很容易将稳压电源烧毁，甚至损坏负载；二是稳压使用起来不太方便，因为用户看不到它是不是处于工作状态，设计人员根据这两个缺点，设计出了一种新型的数字可调低压直流稳压电源，将微处理器引入系统内部，通过对电流的检测实现过压过流保护等动作，并且能够根据输出电压电流的大小，判断出稳压电源的工作状态，并将其显示在液晶屏上反馈给使用者，大大提高了用户体验度。
数字可调低压直流稳压电源的国内外发展现状
目前国内外对于数字可调低压直流稳压电源的研究非常火热，由于目前市面上大多数稳压电源几乎都是以220V交流电源作为能源输入，并且最大输出电流也只有10安培或者15安培，另外一方面太阳能转换技术是目前国内外在研究的一个热点技术，它以转换效率、转换速率以及对环境的污染程度等指标反应该技术的发展现状，目前全世界很多企业和研究小组对以太阳能作稳压电源的电源输入系统都有研究，大功率稳压电源以及开关电源是他们的所研究的核心问题，将光伏技术与开关电源技术相结合，设计出最大电流能够达到上百安培，输出电压为能够实现更高清晰度调节的数字稳压电压。
方案选择及元器件介绍
单片机的定义
到底什么是单片机呢，相信很多学过单片机学生或者专业人士也很难对它下一个很清晰的定义，其实所谓单片机就是单片微型机的简称，在结构上主要是将CPU、各种存储器、定时器以及功能强大的输入输出结构或者现场总线等部分都被集成在同一个小型的硅片中的芯片，很多电子类专业的学生在接触学习单片机之前通常会因为“单片机“三个字就望文生义以为它是一种很庞大的机械设备，其实不然，它只是一种一元硬币大小的芯片而已（早期由于集成电路技术还不发达，面积比现在的芯片大得多）。实现单片机技术离不开集成电路技术的成熟，因为集成电路越成熟，单片机的体积就会越小并且成本就会越低，这是因为集成硅片的成本和其面积成正比。
单片机在国外被称为Single Chip Microcomputer，简称SCM，然而这只是它最早期的英文名称，随着它的不断发展和人们对它的不断认识，因此它被改名为MCU，即Microcontroller Unit。
从最初的最基本最简单的单片机诞生开始一直到目前的功能强大处理性能猛增的32位单片机，其中经历了1位到4位、8位以及16位等发展过程，这里所说的几位几位单片机是指它的总线宽度，也就是它能够并行处理多少位数据，例如我们平常经常使用到的51单片机，它就是一种8位单片机，而目前较为流行的基于ARM内核的STM32单片机就是一种32位单片机，它能够同时并行处理32位数据，这是它能够海量处理数据的根本原因。
在单片机的实用范围上，可以将所有的单片机分成两类，即专用型单片机和通用型单片机，所谓通用型是指用户可以通过自己编程和修改等来完成单片机应用系统的构建，这种类型的单片机对用户开放较多的GPIO口管脚，内部通常集成了很多外围模块（如AD模数转换器模块、DA数模转换器模块以及UART串口模块等）；而专用型单片机是指在生产这种单片机前，用户就已经指定好该单片机的具体规格，
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