0394用单片机制作的直流稳压可调电源.pdf

维普资讯 用单片机制作的直流稳压可调电源 · 华中科技大学控制科学与工程系 胡桂阳 卢月琼 李昌禧 · 传统的直流稳压电源输出电压是通过粗调波段开关及细调 中也设计了过载保护。 电位器来调节的，并由电压表指示电压值的大小。这种直流稳 2．硬件电路设计 压电源存在读数不直观、电位器易磨损、稳压精度不高、不易 硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、正负压差控制 调准、电路构成复杂、体积大等缺点，而基于单片机控制的直 电路 、稳压及输 出电压控制电路、电压电流采样电路 、掉电前 流稳压电源能较好地解决了以上问题。 重要数据存取电路、单片机、键盘显示和程序下载电路等几部 1．电源的功能和特点 分，硬件部分原理框图如图1所示。 该电源采用可控硅作为第一级调压元件，用稳压电源芯片 (1)压差控制电路 为降低三端稳压器件LM317、LM337的 LM317、LM337作第二级调压元件，通过AT89S51单片机控制 功耗，必须控制LM317、LM337输入端与输出端的压差，压差 继电器来改变电阻网络的电阻，从而改变调压元件的外围参数， 数据存取 获得从2～18V、0．1V步长可调电压，驱动能力最大可达 1A，同 时可以显示正负两路电源的电压值和输出电流的大小。该电源 主要特点如下： (1)通过控制可控硅BT151的导通角，使整流后输出电压 的平均值发生变化 ，达到调压的目的，以降低稳压电源芯片 L LM317、LM337的功耗。 图 1 (2)保存掉电前设置的电压值，重新上电后用户不用设置 电压值，避免了调试中断重新上电后电压值过高损坏用户设备 控制电路由单结晶体管BT33、积分 电路(Rp、C3)和可控硅BT151 的可能。 组成 ，如图2所示。由于负端电路与正端电路完全对称，下面 (3)有两组互相隔离的电压输出。一路输出固定电压+5V； 分析的电路以正端为例进行说明。 另外一路输出正负步长0．1V可调的电压 ，输出范围为 ±2～ 充放电电路由BT33和Rp、c3组成，充放电时间T=apC3。 ±18V，最大负载为 1A，显示实际输出电压误差不超过0．05V。 通过控i~JlRp电阻的大小来改变充放电时间T，从而改变可控硅 (4)电路具有双重保护功能。为了防止负载短路烧毁三端 BT151的导通角，使整流后输出电压的平均值发生变化，达到 稳压芯片，在取样电阻前端添加了一个 1A的保险，而且在软件 调压的 目的。为了实现 自动调压差，将Rp用继电器控制的 问多，因此必须采用调用定时中断的方式来测温，以减小CPU 负担，定时器0的定时时间为50ms，每过250ms(5次中断 )测 安装与调试 一 次温。延时子程序主要供数码显示程序调用，延时时间为0． IC1用AT89C2051单片机集成电路，x1用 12MHz的石英晶 5ms，延时时间决定了数码显示的刷新周期 ，因为显示数码为 体，DS1、DS2、DS3选用共阳LED数码管。温度传感器用玻璃 三位，所以刷新周期为 1．5ms。 封装的二极管1N4148密封在一个小金属管内制成。c4要选用温 字形码的输出用了P3口的P3．1～P3．5、P3．7，P3口输 出的 度系数小的电容器，如涤纶薄膜电容。其余元器件的参数见图1。 数据通过查表获得。因为数码管为共阳型，所以相应的输出位 安装前先将汇编源程序编译成 目标文件即HEX文件，再用 为0时笔段亮。存储器20H、21H、22H单元分别作为个位数、 编程器将HEX文件写入AT89C2051芯片。汇编源程序和HEX 十位数、百位数的存储单元，其数值作为