简易数控直流电源设计.doc

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，输出电压能立即恢复稳定； (5)当