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重庆工业职业技术学院
毕业设计
课 题 名 称: 简易数控直流电源设计
专 业 班 级: 应用电子技术(10电子302)
学 生 姓 名: 陈海秀
指 导 教 师: 张晓琴
二O一 三 年 三 月 六 日
摘 要
本次简易数控电源的设计采用AT89C51作为系统的控制单元,通过键盘按键对D/A输出的电压进行如初值设置、单加单减、连加连减等简易数控,再经功率放大电路模块实现输出电流为500mA,将最终的输出电压衰减后输给A/D转换,最后再将键盘输入的电压初值与输出实际电压值处理后显示在LCD1602上。本系统具有输出精度高、液晶显示直观等特点,并实现了输出电压范围为0--9.9V,步进为0.1V,纹波不大于10mV的可预置电压的数控电源。
关键词:AT89C51 DAC0832 ADC0809 数控 lcd1602
目录
一、设计任务与要求 4
1.1. 基本功能 4
1.2扩展与创新 5
二、系统整体方案设计及分析 5
3.1.4 数控稳压输出部分 9
4.1单片机概述 10
4.2单片机概述 10
4.3单片机的主要特点有 11
五、芯片简介 11
5.1 MSC—51芯片简介 11
5.1.1 MSC—51单片机内部结构 11
5.1.2 MCS-51的引脚说明: 13
5.2 8255芯片简介 15
5.2.1 8255可编程并行接口芯片简介: 15
5.2.2 8255可编程并行接口芯片方式控制字格式说明: 16
5.2.3 8255可编程并行接口芯片工作方式说明: 17
六、软件设计流程图 17
7.3系统误差分析 20
八、总结 21
参考文献 21
引言
随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人们带来的方便是不可否定的,其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型例子,但人们对他的要求也越来越高,要为现代人工作,科研,生活提供更好的,更方便的设施就需要从数字电子技术入手,一切向数字化,智能化方向发展。
因此,在这里做一个数控直流电源的设计。该数控电源采用步进调整方式,调整范围为0.0V~9.9V,调整手段采用按键进行调整,当需要改变电压值时,启动数控系统,输入想要得到的电压值,再按下确定键,即可输出相应的电压。该系统采用单片机作主控器件,结合软件和硬件设计方法,使该系统的结构较简单,可控性强,使用也很方便。
一、设计任务与要求
1.1. 基本功能
根据设计要求和使用需要,设计的简易数控电源具有以下功能:
电源输出电压范围0.0--9.9V,步进0.1V,纹波小于10mV,输出电压值由LCD1602显示,额定输出电流500mA。
用户对数控电源的控制,通过键盘进行键盘设计。
0 1 2 3 4 5 6 7 连- 连+ 8 9 单- 单+ . OK
(3)整机由自制稳压电源供电,输入交流220V,输出直流±15V和+5V。
(4)由于是简易电源,在设计时充分注意成本因素,是电源具有较高的性价比。
设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。其原理示意图如下:
1.2扩展与创新
(1)输出电压可预置在 0~9.9V 之间的任意一个值; (2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进 0.1V 不变); (3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。
图 2-1-1 方案一
方案二:方案二如图2-1-2所示,此电路包括电源模块、控制电路、键盘电路、显示电路、D/A转换电路以及电压放大电路。
图2-1-2 方案二
综合以上两种方案,我所采用的是第二种。方案二,是我们常常接触到的,它可以更直观的表达出此电路的意思,让它变得更加的简单明了。使人们一眼就能明白本电路要完成的东西是什么?让不明白电子的人,也能更加清楚的知道它的流程与走向。
三、 系统硬件设计
3.1直流稳压电源
稳压电源是能为负载提供稳定交流电源或直流电源的电子装置。对一个理想的直稳压电源来说,应具有下述特点:
(l)在直流和所有频率下,输出阻抗为零;
(2)在交流电源电压很宽的范围内,并在供电电路所要求的负载电流范围内,调整率为零;(直流电压输出恒定)
(3)功耗为零;
(4)电网电压和负载电流变化时,输出电压能立即恢
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