1、簡易數控直流電源數控直流電源是一種常用日勺電子儀器，廣泛應用于電路，教學實驗和科學研 究等領域。目前使用日勺可控直流電源大部分是點動日勺，運用分立器件，體積大， 效率低，可靠性差，操作不以便，故障率高。隨著電子技術勺發展，多種電子， 電器設備對電源勺性能規定提高，電源不斷朝數字化，高效率，模塊化和智能化 發展。以單片機系統為核心而設計勺新一代一一數控直流電源，它不僅電路簡樸， 構造緊湊，價格低廉，性能優越，并且由于單片機具有計算和控制能力，運用它 對數據進行多種計算，從而可排除和減少模擬電路引起勺誤差，輸出電壓和限定 電流采用數輸入采用鍵盤方式，電源勺外表美觀，操作使用以便，具有較高勺使 用價

2、值。核心詞：數控直流電源單片機ABSTRACTNumerical control dc power is a common electronic instrument, is widely used in the circuit, the teaching experiment and scientific research, etc. Current use of controlled most of the dc power supply is the point start, the use of the device division, big volume, low efficien

3、cy, poor reliability, operation convenience, not high failure. With the development of electronic technology, various kinds of electronic, electrical equipment to improve the performance requirements of power, the power supply, high efficiency, the constant digital modular and intelligent developmen

4、t. Based on the single chip computer system as the core and the design of a new generation of numerical control dc power, it-not only circuit is simple, compact structure, the price is low, superior performance, and because the single-chip microcomputer with the calculation and control ability, use

5、it for data, so as to eliminate all kinds of calculation and reduce the error caused by the analog circuit, output voltage and current limit the number of the keyboard input way, the power supply appearance, convenient in operation, has higher application value.Key words: Numerical control dc power

6、Single-chip microcomputer TOC o 1-5 h z 第一章設計任務與規定1基本功能1 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 擴展與創新1第二章系統方案2 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 直流穩壓電源2 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 總設計方案2第三章系統硬件設計5 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 數控部分5穩壓輸入部分7第四章軟件設計9軟件設計流程圖9第五章測試成果

7、及成果分析11系統功能測試11系統指標測試11系統誤差分析12道謝13參照文獻14附錄15第一章設計任務與規定基本功能輸出電壓：范疇0 9.9V,步進0.1V,紋波不不小于10mV；輸出電流：500mA；輸出電壓值由數碼管顯示；由“ + ”、“一”兩鍵分別控制輸出電壓步進增減；為實現上述幾部件工作，自制一穩壓直流電源，輸出15V,+5V。示意圖如下：圖1.11.2 擴展與創新輸出電壓可預置在09.9V之間日勺任意一種值；用自動掃描替代人工按鍵，實現輸出電壓變化(步進0.1V不變);擴展輸出電壓種類(例如三角波等)。第二章系統方案2.1直流穩壓電源穩壓電源是能為負載提供穩定交流電源或直流電源日勺

8、電子裝置。對一種抱負 日勺直流穩壓電源來說，應具有下述特點：在直流和所有頻率下，輸出阻抗為零；在交流電源電壓很寬勺范疇內，并在供電電路所規定勺負載電流范疇內， 調節率為零；(直流電壓輸出恒定)功耗為零；電網電壓和負載電流變化時，輸出電壓能立即恢復穩定；當過載電流消除時，過載保護裝置能自動恢復到正常工作狀態。為了給元器件提供穩定勺電流輸出，我自制了一種直流穩壓電源，電路圖如下:圖2.1總體設計方案方案一：方案一如圖2.2所示，采用單片機+數字電位器方案。此方案就是 把常用勺電位器調節電源中勺機械式電位器用數字電位器替代。數字電位器是沒 有機械抽頭，具有較小勺震動公差和較高勺機械可靠性，且其可編能

9、力容許可反 復可靠地返回同一抽頭位置，因此此方案線路較為簡樸、可靠。但既有勺數字電 位器辨別率有限，常用勺有32抽頭、64抽頭，構成勺分壓電路精度有限，無法滿足設計規定。圖2.2方案一方案二：方案二如圖2.3所示，此方案采用單片機+串聯調節型穩壓電源。單片機輸出電壓控制數字量送至DA/轉換器，經DA/轉換器輸出日勺模擬電壓作為 誤差放大器日勺基準電壓。由于抱負DA/轉換器勺輸出量A與輸入量D和R勺關系 應為A=RD。對一種擬定勺DA/轉換器，模擬基準電壓R往往是一種固定值，相 稱于一種比例系數。顯然這里DA/轉換器輸出勺電量不能持續可調，而只能以所 用D/A轉換器勺絕對辨別率為量化單位增減，因

10、此D/A轉換器事實上是準模擬量 輸出。這樣通過變化穩壓電源勺基準電壓勺措施就可使實現輸出勺步進增長（或 減?。?，穩定性高，紋波小，可靠性高，調試容易。缺陷是規定功率器件一調節 管嚴格工作在線性區，靠調節管之間勺電壓降來穩定輸出，當輸出電壓較低時， 穩壓電路勺輸入輸出端壓降太大，調節管靜態損耗大，發熱量大，使得電路總效 率不高。圖2.3方案二方案三：采用EasyARM2103為核心控制器，具有電壓可預置、可步進調節、 輸出日勺電壓信號和預置日勺電壓信號可同步顯示日勺數控直流電源，其系統框圖如圖 2.4所示。系統由EasyARM2103開發板、八位LED數碼顯示、電源電路、D/A、 A/D電路、功

11、放電路、短路保護和報警電路、穩壓輸出電路八部分構成。系統 通過“開關”、 + ”、-”三個按鍵來控制預置電壓勺升降，并通過數碼管顯 示。EasyARM2103單片機送出相應勺數字信號，在D/A轉換之后輸出電流，經集 成運放OP07轉換、OP07放大、RC網絡濾波，最后穩定。同步由LED數碼管顯 示實際輸出電壓。圖2.4方案三綜合觀上三種方案，不難擬定方案三為最佳方案。第三章系統硬件設計3.1數控部分重要由數字電路構成，它要完畢鍵盤控制、預置電壓顯示控制、電壓控制字 輸、數碼管顯示控、電流過流軟件保護及報警等功能。由于控制功能多，選用 EasyARM2103開發板作為主控系統。其核心芯片圖如圖3.1。pq好m&Brm 心ETKCLM 踮