数控直流稳压电源的设计

摘 要

本系统基于STC89C52单片机为控制单元，单片机能够带来的功能可分为四类：控制、监测、判断性功能及通信。目前，单片机在许多电源设计中的作用主要是监测。因此，单片机在监测输入电压、输入电流、输出电压、输出电电流和温度等信号方面是理想之选。采用线性直流稳压输出技术，通过数字量控制线性直流稳压的基准电压，达到输出电压实现数控直流稳压的目的。并且可通过按键实现输出电压的步进增加和减少、通过数码管的动态扫描显示输出电压。还使用了存储芯片，实现突然断电时对输出电压的存储，以便重新上电时输出上次的电压，即实现系统的记忆功能。

数模/模数转换和存储电路用的是IIC总线进行连接，IIC总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此IIC总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了成本。减少了电路的连线复杂度，使电路更加简洁，节省了I/O口资源。

此数控直流稳压电源系统，具备输出一定范围稳定直流电压，具有一定步进调节、输出电压显示的功能。不仅能作为常规的科研实验电源用,而且可以通过软件编程的方法使稳压电源产生连续变化的输出电压,作为电子产品(如音响功效等)性能(如零点漂移 ,动态失真等)测试用电源,从而达到一机多用 ,提高仪器使用效率的目的。

关键词：直流稳压；数控；IIC总线；单片机

目  录

绪  论 1

第一章 系统设计 2

1.1 设计任务与要求 2

1.1.1 设计任务 2

1.1.2 设计目标 2

1.2 方案的选择与论证 2

1.2.1 数控直流稳压的框图 2

1.2.2 方案的比较与论证 3

1.2.3 系统的原理框图 5

第二章 系统的硬件电路设计 6

2.1 电源部分 6

2.1.1 稳压电路结构组成 6

2.1.2 电源设计 6

2.1.3 供电电源原理图 10

2.2 稳压调整电路 11

2.3 单片机控制部分 12

2.3.1 STC89C52单片机简介 12

2.3.2 D/A、D/A转换 12

2.3.3 键盘与显示部分 14

2.3.4 EEPROM存储器 15

第三章 电路主要参数计算 16

3.1 输出步进值 16

3.2 输入电压Ui的确定 16

3.3 调整管参数选择 17

3.4 运放的选取 17

第四章 系统的软件设计 18

4.1 主控程序 18

4.2定时程序 19

第五章 系统测试结果与分析 20

5.1 系统测试 20

5.1.1 软件侧试 20

5.1.2硬件测试 20

5.1.3系统整体测试 21

5.2误差分析 23

结束语 24

参考文献 25

附录A 主程序 26

附录B 原理图 31

附录C 英文翻译 33

致  谢 40