数控电压源的设计.docVIP

目录 摘要…………………………………………………………………………… 1 1 引言…………………………………………………………………………… 2 2 硬件系统设计……………………………………………………………… 4 2.1功能要求………………………………………………………………… 4 2.2方案论证………………………………………………………………… 4 2.3系统硬件电路设计……………………………………………………… 4 2.3.1 系统核心单片机部分 - 闪电存储器型器件AT89S51…………… 5 2.3.2 数模转换器DAC0832的介绍及应用……………………………… 10 2.3.3 功率放大模块ULN2008介绍及应用……………………………… 14 2.3.4 运算放大器LM324的作用………………………………………… 15 2.3.5 供电电源电路设计………………………………………………… 16 3 软件设计……………………………………………………………………… 17 3.1主程序流程图…………………………………………………………… 17 3.2部分程序流程图………………………………………………………… 17 3.3软件的设计主要完成三方面功能……………………………………… 19 3.4程序清单………………………………………………………………… 19 4 总结…………………………………………………………………………… 20 参考文献………………………………………………………………………… 21 致谢……………………………………………………………………………… 22 附录1主电路图………………………………………………………………… 23 附录2程序清单………………………………………………………………… 24 数控电压源的设计 摘 要:目前所使用的直流可调电源中，几乎都为旋钮开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。数控电压源具有操作方便，电压稳定度高的特点。本文以AT89S51为控制芯片，通过键盘输入给定值，以数模转换器DAC0832将数字量转换成模拟量，输出参考电压，通过运放LM324将DAC0832输出的模拟电压值放大，以该参考电压控制功率放大模块ULN2008的输出电压。此设计输出电压范围为0-9.9V，可以达到每步0.1V的精度，电流可以达到2A，并可由数码管显示实际输出电压值。该电路硬件具有设计简单，应用广泛，精度较高，使用方便等特点。 关键词：AT89S51 D/A转换器 数控电源 1 引言 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，到90年代，己出现了数控精度达到0.05V的数控电源，功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。从组成上，数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。目前在电力电子器件方面，几乎都为旋纽开关调节电压，调节精度不高，而且经常跳变，使用麻烦。 数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的，数字化能够少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数，有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性。 随着科学技术的不断发展,特别是计算机技术的突飞猛进,现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源,特别是在一些高能物理领域,急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。 电源采用数字控制，具有以下明显优点： 1) 易于采用先进的控制方法和智能控制策略，使电源模块的智能化程度更高，性能更完美。 2) 控制灵活，系统