电子设计竞赛论文-简易数控直流稳压电源设计(编辑修改稿)

电子设计竞赛论文-简易数控直流稳压电源设计(编辑修改稿)内容摘要：

电平，实现方波输出；输出三角波时，控制继电器，将积分器接入电路，对方波进行积分，得到三角波。 启 动 定 时 器 1溢 出。 进 入 中 断 服 务程 序DA交 替 输 出 高低 电 平YES 图 33 方波 /三角波中断 子程序流程图 16 第 4 章 功能及性能 测试 测试条件 测试环境 航海学院 222 大型电子 实验室，常温常湿常压。 测试仪器 表 41 主要测试仪器清单 序号 名 称 型号、规格 生产厂家 1 数字示波器 DPO7354 TEK 2 数字万用表 VC9806 VICTOR 整机调试 在电路板装配好后，进行整机调试。 1） 测试供电电源： DDV ＝ , EEV =－ ， CCV ＝ ,系统供电正常。 2） 把电路各部分连为一体。 对控制部分进行检测，观察显示部分能正常工作和键盘按键功能能实现，且显示与测量值基本一致 ,所以电路能正常工作。 系统性 能测试 显示部分功能测试 用键盘随意编辑一个 设定值，观察能否交替显示设置值和测量值，同时用电压 表测量负载电压 值，比较这 3 个值大小，相差很小，达到了设计指标，负载输出正常。 重复上述操作后结果一致，显示功能实现。 键盘按键功能测试 1) 开机默认直流输出状态，数码管显示直流电压； 2) 按下“ +/”键，电压值以步进 增加 /减小； 3) 按“预置”键，预置一个电压值，断电重启后，显示该预置电压值 ； 4) 按 “自动扫描”键， 进入自动扫描状态，此时，在键盘上输入一个电压值，按“确定”键，开始以 的步进自动扫描到该数值； 5) 按“自扫 +/”电压自动以 的步进增加 /减小，直到增加至 在扫描时，按“确认”键停止； 17 6) 在“自扫 +/”状态下，按“速度”键，可以控制扫描的速度（快 /慢）； 7) 按“方波”键，实现输出方波（用示波器观测），数码管显示方波峰值； 8) 按“三角波”键，实现输出三角 波（用示波器观测），数码管显示三角波峰值； 9) 在“方波”、“三角波”输出状态下，按“直流”键，转入直流输出状态； 10) 按“确认”键，实现数字的有效输入及正确显示。 性能参数测试 输出电压 精度定标 改变输出电流的设定值，用高精度电压表测量负载上电压 ，填入下表。 分别在开路、200mA、 500mA 三种状态下，进行数据段测量和误差的计算，从而判断出输出电压的精确读。 表 42 开路输出电压精度定标数据 (单位： V) 预设值 开路 200mA 500mA 显示值 测量值 显示值 测量值 显示值 测量值 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 18 19 20 图 47 输出电压误差测量图 结论： 输出电 压 Uo 的设定值在 0～ 变化时显示的测量值、实际测的值、纹波电压 、绝对误差均 基本 达到要求。 纹波及噪声 由 测试结果，可知： 最大纹波及噪声电 压 U在负载 20Ω时 小于等于 10mV， 完全符合题目要求。 21 极限参数测试 最大输出电压 范围： 0～ ； 纹波电压 ：开路时，纹波电压小于 120mV； 负载 20Ω时，纹波电压小于 10mV； 负载 50Ω时，纹波电压小于 50mV。 第 5 章 设计总结及技术展望 本课题设计并 实现了 数控直流 稳压电源 ，功能和性能部分超过了题目的基本要求与发挥要求，圆满地完成了竞赛题目的要求，并从实用性和可行性出发，对系统做出了一定的技术发挥和改进。 系统功能与性能总结 系统功能与性能测试结果与题目要求的性能指标对比总结如表 51 所示。 表 51 系统功能与性能总结 基本要求 输出电压范围： 0V～ 具有 ”+”、 ”“步调功能，步进 自动扫描代替“ +”、“ ”步调功能，步进 纹波电压 ≤10 mV 扩展输出电压种类 实测性能 输出电压范围： 0V～ 具有 ”+”、 ”“步调功能，步进为 具有自动扫描功能，步进 为 纹波电压≤10Mv（负载20Ω ） 三角波、方波 技术展望 我们很好的完成的附加功能有： 增加系统自检、自校， ADC 采样后，利用 PID 线性校准实现高精度恒流和稳压输出，； 由于时间和条件的限制，我们设想而尚未实现的功能有： 1) 在性能上，增大输出电流极限（本系统硬件已具备输出 的能力）； 2) 在检测上，增加系统温度漂移和时间漂移等稳定 性能的测试。 工作总结 控电源是一个原理和操作都比较简单的电子系统，数控电源的输出电压调整范围为 ，在这个范围内，以 ，可以提供任一想要得到的电压，为负载供电，并且操作简单，使用方便。 22 本次设计在完成了题目的要求中仍有不足之处，其中主要的是没有达到高精度的设计要求。 其主要原因是设计条件不够，在选择元器件上没有能够很好的选择。 23 参考 [1]《单片微机原理及应用》，第二版，机械工业出版社， 2020 年 2 月。 [2]《 C8051F 系列单片机原理与应用》，张培仁，孙力，清华大学出版社， 2020 年 1 月第一版。 [3]C 程序设计，谭浩强，第三版，清华大学出版社， 2020 年 7 月第二版。 [4]何希才，张明莉。 新 稳压电源及应用实例 [M]。 北京：电子工业出版社． 2020． [5]王小明，卢志强。 基于 STC89C52 数控直流电源设计。 微计算机信息， 2020， 12。 [6]何香玲，邓刚。 数控式步进可调稳压源 [J]。 现代电子技术， 2020。 [7]刘兰波。 数控直流电源的研究 [J]。 河北北方学院学报：自然科学版， 2020。 附录 附录一 测试仪器清单 附 表 1 主要测试仪器清单 序号 名 称 型号、规格 生产厂家 3 数字示波器 DPO7354 TEK 4 数字万用表 VC9806 VICTOR 附录二 原理电路图 整体电路图 24 附录三 元器件清单 型号 个数 封装 电阻 10k 30 直插 2k 10 直插 1 直插 10K 电位器 1 直插 1k 15 直插 0Ω 2 直插 100k 1 直插 51k 1 直插 1 直插 3k 1 直插 电容 100Uf/25V 4 贴片钽电容 22Uf/16V 1 贴片钽电容 330Uf/25V 1 贴片钽电容 104 2 直插 LED 灯 6 直插（大） 25 LED 灯 1 直插（小） IN4148 1 直插 IN4001 5 直插 HFD27005(继电器 ) 2 直插 LT1460 1 DIP8 HDR1*3(插座 ) 1 直插 HDR1*2(插座 ) 2 直插 9013（ QNPN） 2 SOT23 BUTTON（按钮） 23 直插 MAX7219CNG 1 直插 C8051F020 1 TQFP100 1 贴片 OP07AJ 5 DIP8 C8051F020JTAG 1 直插 SM420564(数码管 ) 1 4 合一 MC78T05ACT 1 直插 12MHZ 晶振 1 直插 变压器（ 220v 转 15V） 1 无 变压器（ 220v 转 6V） 1 无 附录四 单片机程序 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// // file name: /////////////////////////////////////////////////////////////////////// include typedef unsigned char uchar。 typedef unsigned int uint。 define TRUE 1 define FALSE 0 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// define DISINTER 1000 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 26 // 工作方式 enum { WK_DC, WK_SQU, WK_TRI, WK_SET, WK_SCANUP, WK_SCANDOWN, }。 uchar g_workmode。 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// uchar DisBuf[4]。 unsigned int DisplayInterval。 xdata int code_tab[100]={ 0,44,85,126,167,208,248,289,329,370, 410,450,492,532,573,613,654,695,735,776, 817,858,898,939,979,1021,1062,1102,1143,1184, 1224,1264,1305,1345,1386,1427,1468,1508,1549,1590, 1630,1671,1712,1753,1793,1833,1874,1914,1954,1995, 2035,2076,2117,2157,2198,2238,2279,2320,2360,2400, 2441,2482,2523,2563,2604,2645,2685,2727,2767,2807, 2847,2887,2928,2969,3009,3050,3090,3131,3172,3213, 3253,3294,3335,3375,3416,3456,3497,3537,3578,3618, 3659,3699,3740,3781,3822,3862,3903,3944,3985,4026 }。 Int Tab[16]= {0x7E,0x30,0x6d,0x79,0x33,0x5B,0x5F,0x70, 0x7F,0x7B,0x77,0x4E,0x3D,0x0d,0x00}。 int i。 //index for code_tab int。