带红外遥控的可调直流稳压电源设计(附件)
本课题主要对带红外遥控的可调直流稳压电源进行研究分析和设计实现，在对课题相关文献资料搜集阅读的基础上，设计系统方案、分析系统工作原理，完成系统硬件电路的研制和软件程序的编写，并实现系统软硬件联合调试。在文章的开头主要对课题的研究背景、直流稳压电源和遥控技术的研究现状和发展趋势、遥控技术在电源领域的应用等进行了综述；对直流稳压电源电路拓扑结构和工作原理进行了分析介绍；以STC89C52单片机为控制核心设计了系统方案，给出了系统控制框图；然后对系统硬件电路进行研究和设计，主要包括整流电路模块、串联稳压电路模块、DA转换模块、数码管显示模块、红外遥控模块等，绘制了硬件电路原理图，列出了如附录1所示的系统硬件电路元器件清单，对系统硬件电路进行了研制。对系统控制软件进行了软件流程图设计，在Keil C中编写了系统软件程序，并通过Proteus进行了系统仿真模型的搭建、最终得到的仿真结果能够验证系统设计的正确性；最后将编译调试好的软件程序烧录到硬件单片机中并进行了软硬件联合调试，调试结果证明系统能够实现相关预期功能。关键词 直流稳压电源，红外遥控，单片机，仿真，硬件设计、软件设计、调试
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 直流稳压电源的研究现状和发展趋势 2
1.3 红外遥控技术的研究现状和发展趋势 2
1.4 遥控技术在电源领域的应用 3
1.5 课题研究的目的、内容和意义 4
1.6 工作安排 4
2 直流稳压电源电路拓扑结构 5
2.1 串联稳压电源原理分析 5
2.2 开关电源分类和原理分析 6
2.3 红外遥控原理 9
3 带红外遥控的可调直流稳压电源 9
3.1 方案选择 9
3.2 各功能电路介绍 10
3.3 红外遥控模块 15
3.4 系统硬件电路原理图设计 15
4 软件设计 16
4.1 单片机程序设计 16
5 系统仿真 25
6 系统软硬件联合调试 28
总结 31
致 谢 32
参考文献 33 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
附录1 元器件清单 36
附录2 系统代码 38
1 绪论
1.1 课题的研究背景
电源技术被社会各界人士所关注，适用于许多领域。同时它具有很强的实践性。而直流稳压电源则是各类电子产品运行的基础，它是电子电路中必不可少的仪器设备。一旦电源发生变化，那么将会引起很严重的后果。
电源变压器、整流、滤波、稳压组成了传统的直流稳压电源[1]。其具有很多缺点。比如控制难度高、极易受到干扰等。然而传统的直流稳压电路使用时间过长将会出现一系列的问题。比如波段开关及电位器出现接触不良，对输出造成很大的影响[2]。
而课题设计的带红外遥控的可调直流稳压电源，有效的解决了传统稳压电源所存在的一系列问题。并且带红外遥控的直流稳压电源具有操作方便、集成度高、直观易读、可调范围广等优点[3]。
遥控技术经过漫长时间的发展，逐渐发展成熟，并得到广泛的应用。改变了现代人的生活方式，满足了现代人民的生活需求。同时解放了大量人力物力，节约了成本。提升了人民生活水平，为今后科技进一步发展打下了坚实的基础。为人类向更深层次的探索提供了可能。由于新时代的到来，科技正在迈着阔步向前行，遥控技术也得到空前的发展。无线远控技术逐渐取代了有线。而红外遥控已成为远控的潮流[1, 2]。然而如今，人民生活水平得到很大提升，伴随而来的就是对技术要求的更加严格。在遥控方面要做到迅速动作，更加智能，同时还要不受外界因素的影响。不随外界动作而动作，因此红外线则成了最为理想的控制方法。而在电源方面，则要求其不受外界环境影响。不随意发生波动，同时还要精确。
为何之前的电源都采用线性技术？因为当时的开关电源远没有线性电源成熟，所以当时电源主要以线性电源技术为主。在上个世纪四十年代，开关电源技术研制成功。这标志着，新电源时代的开始。然而为什么没有得当广泛应用？因为当时它的制造需要巨大的成本才能完成，一般的企业根本没能力支付这笔巨额的资金。同时它的构造难度远远大于线性电源，所以很少有人去使用它。为什么后来开关电源得到广泛应用？是因为科技的进一步发展，带来了一种全新的半导体。而这一半导体的发展极大程度上改变了电源技术。这种半导体使得电路得到优化，并且使开关电源的制造费用不再那么昂贵。因此开关电源才能被广大用户接受[3~8]。
1.2 直流稳压电源的研究现状和发展趋势
直流稳压电源，顾名思义就是能够输出稳定的直流电源。然而，在过去实现这一功能可能是件极不容易的事。但是在科技发达的今天，完全可以做到精度很高的直流稳压。利用今天的技术，可以制造出比过去调节范围更广、功能更齐全的直流稳压电源[1]。
直流电源一直都备受人们的关注，人们通过各种方式获得直流电源。比如干电池，干电池是将化学能转换为电能给设备进行供电。但是干电池有个致命的缺点就是难降解，污染严重。如果人们将使用过的干电池不集中处理，而是随手乱扔的话，那么将造成非常严重的污染。可能就是因为随手乱扔了一块不起眼的纽扣电池，在这块电池周围的土地可能几十年都无法种植植物。所以说干电池虽然很方便，但是它也存在着巨大的潜在的威胁。
除了干电池，人们也会运用直流发电机进行发电，然后利用直流电动机对设备进行供电。大家都知道，电动机和发电机的构造是相当复杂的，并且也相当笨重。万一出了故障需要大量的资金来修理，因此一般人很少用。
然而，通过整流电路获得直流电源的方法是人们最常用，也是最经济的。如今人们利用变压器将220V交流电源进行降压。然后再利用整流电路进行整流，接着用稳压电路进行稳压，最终输出稳定的直流电源，给负载进行供电[1~5]。
在如今大好的形式下，各种技术都得到空前的发展，尤其是单片机技术。单片机技术的面世，带给了人们极大的便利。在没有单片机之前，各个工厂的接线都是杂乱无章的。如果某个电路出现了故障，那么这个故障有可能就排查不出来。为什么会是这样？因为当时接线异常的多，极其复杂。而单片机的研制彻底改变了这一状态。人们可以对单片机进行编程，编写自己需要的程序来驱动电路动作。同时大大减少了接线的数量。
科技改变了人们的生活，人们不再满足于原始的生活方式。人们开始探寻更加便捷的生活方式，所以人工智能应运而生。同时也催生了遥控技术的发展。尤其在家电例如空调、冰箱、电视机等方面，在许多电子领域也有较多的应用[9~12]。
1.3 红外遥控技术的研究现状和发展趋势
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 直流稳压电源的研究现状和发展趋势 2
1.3 红外遥控技术的研究现状和发展趋势 2
1.4 遥控技术在电源领域的应用 3
1.5 课题研究的目的、内容和意义 4
1.6 工作安排 4
2 直流稳压电源电路拓扑结构 5
2.1 串联稳压电源原理分析 5
2.2 开关电源分类和原理分析 6
2.3 红外遥控原理 9
3 带红外遥控的可调直流稳压电源 9
3.1 方案选择 9
3.2 各功能电路介绍 10
3.3 红外遥控模块 15
3.4 系统硬件电路原理图设计 15
4 软件设计 16
4.1 单片机程序设计 16
5 系统仿真 25
6 系统软硬件联合调试 28
总结 31
致 谢 32
参考文献 33 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
附录1 元器件清单 36
附录2 系统代码 38
1 绪论
1.1 课题的研究背景
电源技术被社会各界人士所关注，适用于许多领域。同时它具有很强的实践性。而直流稳压电源则是各类电子产品运行的基础，它是电子电路中必不可少的仪器设备。一旦电源发生变化，那么将会引起很严重的后果。
电源变压器、整流、滤波、稳压组成了传统的直流稳压电源[1]。其具有很多缺点。比如控制难度高、极易受到干扰等。然而传统的直流稳压电路使用时间过长将会出现一系列的问题。比如波段开关及电位器出现接触不良，对输出造成很大的影响[2]。
而课题设计的带红外遥控的可调直流稳压电源，有效的解决了传统稳压电源所存在的一系列问题。并且带红外遥控的直流稳压电源具有操作方便、集成度高、直观易读、可调范围广等优点[3]。
遥控技术经过漫长时间的发展，逐渐发展成熟，并得到广泛的应用。改变了现代人的生活方式，满足了现代人民的生活需求。同时解放了大量人力物力，节约了成本。提升了人民生活水平，为今后科技进一步发展打下了坚实的基础。为人类向更深层次的探索提供了可能。由于新时代的到来，科技正在迈着阔步向前行，遥控技术也得到空前的发展。无线远控技术逐渐取代了有线。而红外遥控已成为远控的潮流[1, 2]。然而如今，人民生活水平得到很大提升，伴随而来的就是对技术要求的更加严格。在遥控方面要做到迅速动作，更加智能，同时还要不受外界因素的影响。不随外界动作而动作，因此红外线则成了最为理想的控制方法。而在电源方面，则要求其不受外界环境影响。不随意发生波动，同时还要精确。
为何之前的电源都采用线性技术？因为当时的开关电源远没有线性电源成熟，所以当时电源主要以线性电源技术为主。在上个世纪四十年代，开关电源技术研制成功。这标志着，新电源时代的开始。然而为什么没有得当广泛应用？因为当时它的制造需要巨大的成本才能完成，一般的企业根本没能力支付这笔巨额的资金。同时它的构造难度远远大于线性电源，所以很少有人去使用它。为什么后来开关电源得到广泛应用？是因为科技的进一步发展，带来了一种全新的半导体。而这一半导体的发展极大程度上改变了电源技术。这种半导体使得电路得到优化，并且使开关电源的制造费用不再那么昂贵。因此开关电源才能被广大用户接受[3~8]。
1.2 直流稳压电源的研究现状和发展趋势
直流稳压电源，顾名思义就是能够输出稳定的直流电源。然而，在过去实现这一功能可能是件极不容易的事。但是在科技发达的今天，完全可以做到精度很高的直流稳压。利用今天的技术，可以制造出比过去调节范围更广、功能更齐全的直流稳压电源[1]。
直流电源一直都备受人们的关注，人们通过各种方式获得直流电源。比如干电池，干电池是将化学能转换为电能给设备进行供电。但是干电池有个致命的缺点就是难降解，污染严重。如果人们将使用过的干电池不集中处理，而是随手乱扔的话，那么将造成非常严重的污染。可能就是因为随手乱扔了一块不起眼的纽扣电池，在这块电池周围的土地可能几十年都无法种植植物。所以说干电池虽然很方便，但是它也存在着巨大的潜在的威胁。
除了干电池，人们也会运用直流发电机进行发电，然后利用直流电动机对设备进行供电。大家都知道，电动机和发电机的构造是相当复杂的，并且也相当笨重。万一出了故障需要大量的资金来修理，因此一般人很少用。
然而，通过整流电路获得直流电源的方法是人们最常用，也是最经济的。如今人们利用变压器将220V交流电源进行降压。然后再利用整流电路进行整流，接着用稳压电路进行稳压，最终输出稳定的直流电源，给负载进行供电[1~5]。
在如今大好的形式下，各种技术都得到空前的发展，尤其是单片机技术。单片机技术的面世，带给了人们极大的便利。在没有单片机之前，各个工厂的接线都是杂乱无章的。如果某个电路出现了故障，那么这个故障有可能就排查不出来。为什么会是这样？因为当时接线异常的多，极其复杂。而单片机的研制彻底改变了这一状态。人们可以对单片机进行编程，编写自己需要的程序来驱动电路动作。同时大大减少了接线的数量。
科技改变了人们的生活，人们不再满足于原始的生活方式。人们开始探寻更加便捷的生活方式，所以人工智能应运而生。同时也催生了遥控技术的发展。尤其在家电例如空调、冰箱、电视机等方面，在许多电子领域也有较多的应用[9~12]。
1.3 红外遥控技术的研究现状和发展趋势
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