基于单片机智能稳压电源设计

基于单片机智能稳压电源设计内容摘要：

振荡电路如下图所示。 15 图 17 振荡电路 在本次振荡模块设计时，选用晶振的频率为 12MHz，振荡电路选用的工作方式为内部时钟方式，选用反向放大器和单片机相互连接共同组成内部振荡器。 如上述电路图所示， 两个引脚和晶体芯片连接在一起构成自激振荡器电路，该信号通过引脚输入到内部时钟发生器，控制指导 其工作。 在振荡电路中，一般选择 30pf左右的电容，但是外接的陶瓷谐振器的数值就会选择 47pf左右的，这样才能完成电路的工作。 在考虑到更大程度的减少电容的寄生数量，在元件布局时，应该把谐振器和电容最大程度的与单片机芯片尽可能近的安装，保证其能够准确的正常工作。 基本上是一个可以用两个频率的触发功能，内部时钟发生器可以提供两相位信号，控制机器周期的生产，为单片机进行相应的指导作用。 复位电路设计模块 CPU内部复位电路 本次设计的电路中，系统采用的复位方式是高位电平触发，通过 RST端 将复位脉 冲输入到电路内部，再经过触发器对脉冲滤波整形，得到适合电路使用的复位脉冲，再经过引脚输入到内部复位电路中。 工作状态时，在相同的一个机器周期时，针对触发器的输出端经行采样，如果输出端为高电平，机器就会被强迫进入复位状态。 同时， RST引脚触发的复位脉冲维持高电平的时间必须超过系统内的振荡器的 24个振荡周期，这样才能确保系统内部的每个单元电路都能够可靠的完成复位功能。 其内部复位电路如图 18所示 ： 16 图 18 内部复位电路 外部复位电路 在设计电路时，本方案中外部复位电路选用 由 RC分立元件组成的系统电路，系统电路如图 19所示： 图 19 复位电路 根据图 19可以得出：当 K20按键被按下时， C3电容由于电阻 R1的存在会处于放电状态，当 C3电容结束放电后，引脚 RST两端的电位则直接是通过电阻 R1和电阻 R2两者的共同分压的比例决定。 如图电路所示，电阻 R2的阻值远大于 R1的阻值 ,所以导致 RST两端的电平为高电平，高电平就直接导致 系统 进入复位状态，完成外部复位电路状态。 反之，当按键 K20被释放后，电容 C3的状态则会处于充电，导致引脚RST两端的电位有所下降，导致系统脱离原有的 状态。 17 第四章 系统软件设计 系统程序设计流程图 此系统中由于需要通过查询程序的方式实现键盘的扫描，所以选择键盘扫描程序来完成主程序的功能。 系统程序设计分别如下图所示： 主程序流程图 电压子流程图 键盘扫描处理子程序 图 20 系统程序设计图 如上图三个流程图所示：左图的主程序流程图在开始之后，使用显示模块1602 初始化系统的子程序，然后重置系统电压的初始值，通过键盘扫描系统的 18 子程序，然后主程序工作结束。 中间的电压子流程图主要介绍了在开始程序之后，调用 LCD 编写指令子程序，然后在调用 LCD 写数据子程序，然后电压子流程结束。 右边的键盘扫描处理子程序流程图主要介绍了程序开始时，扫描键盘，判断是否有按键按下，如有按键按下的话，系统将对按键进行消抖处理，防止干扰实验数据。 如果没有按键按下，再判断 key00 按键是否按下，如果被按下，将进入下一位电压处理子程序，如果没被按下，再判断 key01key09 是否被按下，如果被按下，将执行调用写电压子程序，如果没有被按下，再判断 key11 按键是否按下，如果被按下，将执行 DAC0832 处理子程序，如果没有被按下，将返回到 第二步，继续对系统按键经行判断，直到结束。 19 第五章 软件仿真与实物测试 软件仿真 本方案设计的仿真软件采用的是 美国 Keil Software 公司开发的 Keil C51 软件，其 是 51 系列软件开发系统，并且能兼容单片机 C 语言软件开发。 与其他汇编语言相比， C 语言在许多方面有很多的优势，所以比较容易学习和操作。 Keil 则提供了一套完整的开发方案，将在内的几部分组合在一起，给我们的软件仿真等操作提供了极大的便利。 系统仿真图如下。 图 21 系统仿真图 实物测试 1） 测试仪器： 万用表 2） 测试方法： 将系统电源接通，通过按键分别给于系统不同的电压值，然后使用万用表在电压输出端测量电压，并记录实现数据。 20 3） 测试结果 ： 测试结果如下表所示。 表 2 测试结果 显示电压（ V） 测量电压（ V） 1 2 5 6 8 9 4） 测试结论 本次方案设计的稳压电源在 功能上 虽然很有优势 ,但是还是存在不足之处。 缺点是 没有显示预置电压 ，还有在论文的设计编写过程中遇到的一些未提前预测到的问题。 所以希望在以后的时间里，本设计 可以进一步得到提高 完善。 21 第六章 主要成果和结论 主要成果 本次论文的毕业设计在老师的不断指正，身边同学和朋友的很多的帮助 以及自己的不断完善下终于取得了理想的结果。 虽然设计出的结果很是满意，但是设计的过程才是最让我难忘的，因为在这样一个充满艰难而又丰富多彩的过程中，我获得了很多的日常学习和生活中无法得到的宝贵经验，我也从中得到很多启示。 现在我将此次毕业设计的一些重要的成果简单的汇报给大家： ； ； ，便于记录实现数据； ，更加便于操作使用； 缩小了误差的范围，提高实现数据精准度； 结论 本设计是基 于反馈调节电路，使得直流稳压电源的设计更简单实用，使用 8位 D / A 的程序经行设计，如果 D / A 转换器采用的是 12 位或 16 位，当闭环调节系统时，可以进一步提高直流电源的精度。 由于此次设计的电源不仅具有了传统电源的优点，而且还运用了单片机来控制整个系统，所以应用在各种复杂的科学实验和功率较小的电子设备中应该是很有研发价值和使用前景的。 在设计研究过程中，由于涉及的专业性知识较多，经常需要通过图书馆和网络等渠道查询相关资料，并经常和老师进行交流探讨。 在老师积极的帮助下，使得自己懂得了许多较为复杂的专业知识，也 使自己的知识层次得到了提高，个人修养得到了升华。 这次的方案的设计让我充分见识到学习知识的重要性，以及把知识灵活运用的道理。 在今后的工作和生活中，应该多丰富自己的专业知识，努力提高自己的知识层面。 22 感谢语 首先我要向我的论文指导老师表示深深的感谢，没有老师的指导，我也许就不能按时完成论文设计。 当我每一次把论文修改稿交给老师时，老师总会耐心的把我的论文仔细阅读，找出其中的不足之处，然后在耐心的给我分析错误的原因，并帮助我经行改正，教 师渊博的知识，创新的思维逻辑，认真的工作态度，勤奋的工作作风给我留下了深刻的印象，在我的生活产生深远的影响，值得我一生去学习。 同时也要谢谢咱们信息系的领导和老师们，在这次论文设计期间，正是你们给与我的许多建议和帮助，使我能够更好的做好毕业论文。 再次也要向在学校期间曾在生活上和学习上给于我帮助的朋友们，正是有了你们的帮助和鼓励，我才能在大学期间顺利的通过各项考试和度过一个充实而又美好的大学生活，使得我的人生更加的精彩。 毕业设计的时间是大学生在大学的最后一学期，非常感激我能有机会去做一个设计，它是我的大学生 活的一个完美的结局。 最后，感谢老师们能阅读我的毕业报告，如有不足之处，请指正。 谢谢。 23 参考文献 [1]宋开军 杨国渝 《基于 单片机的智能稳压电源 》 《电子技术（上海）》 2020. [2]《 智能稳压电源设计 091415417毕业设计 道客巴巴 》 20200515. [3]《可调数显直流稳压电源》苗文彬 刘佩 刘马隆 《中国科技博览》 201. [4]《第六章 5 DA/AD 转换接口 2经营企划 道客巴巴》 20200318. [5]赵文博 ,刘文涛 .单片机程序典型案例设计 [M]. 北京邮电出版社 ,2020， 25～ 215. [6]刘文涛 ,单片机语言和应用的设计分析 . 北京人民教育出版社 ,2020， 18～ 312. [7]《液晶显示模块 LCD1602 应用》赵亮 《电子制作》 2020. [8]Keith Billings,.,.,SWITCHMODE POWER SUPPLY HANDBOOK[M],Hammond Manufacturing Company,Ltd， 2020， 36～ 258. [9] 范立南 . 微型计算机的控制系统研究与设计 [M] . 北京 :人民教育出版社 ,2020，28～ 142. [10]《关于 UPS蓄电池的使用问题的探讨》聂广 陈军 邵圣云 《有线电视技术》 2020 [11] Intelligent Power Supply . Patent Application Publication Sep 20, 2020，130~134 [12]李伯成 . 基于 MCS51单片机的嵌入式系统设计 . 北京：电子工业出版社， 2020年7月， 109~112 [13] 周志敏，周纪海，纪爱华 . 开关电源实用技术 — 设计与应用（第 2版） .北京：人民邮电出版社， 2020年 8月， 20~26。 [14]Rajkumar Sharma. 3Amp PWM DC Motor Controller Elektor . ISSN:02684519 . [15]冯泽虎 ,朱相磊 ,滕春梅 .基于单片机的可编程直流稳压电源设计 [J].中国高新技术企业 ,2020(21):3637. [16] 张萌，和湘，姜斌 .单片机应用系统开发综合实 例（第一版） [M].北京：清华大学出版社， 2020,9497 [17]汤竞南 ,沈国琴 .51 单片机 C 语言开发与实例 [M].北京：人民邮电出版社 ,2020,14,8995 24 附录一：系统总体电路图 ： ： 25 1： 2： 26 5：系统仿真图： 27 附录二：系统 源代码 程序： /* 项 目（ Project) ：数控直流稳压电源 创 建 人 (Author) ： Xia Li Peng 日 期 (Data) ： 2020422 编 译 器 (Com) ： KEIL2 版 本 ： 单 片 机 (MCU type)： STC89C52RC 注意事项 (Attention)： 修改时间： */ include /* 变量定义 */ define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit key1=P1^0。 //端口定义 sbit key2=P1^1。 sbit key3=P1^2。 sbit key4=P1^3。 sbit key03=P2^0。 sbit。