资源描述:
《数控直流稳压电源的设计与实现》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、数控稳压直流电源设计报告1、数控直流稳压电源设计指标及设计1.1设计技术指标本设计是线性数控直流电源,设计要求如下:1、电压变化范围+5%~-5%条件;2、输出电压可调范围为0~10V;1.2本课题研究方法和目标数控电源的主要研究思路:1、硬件部分(1)单片机采用STC89C52最小系统方案,采用数码管和按键做人机界面,采用DA芯片作为主要的单片机系统。(2)电压调整靠调整输入到DA的数字量来改变输出电压大小,再通过电压功率放大器将其放大,得到输出电压。2、软件部分(1)键盘输入程序用键盘扫描程序,将按键设置的电压交给D/A芯片
2、产生输出电压。(2)单片机通过A/D芯片读取当前输出电压值,通过显示程序,显示在数码管上。2硬件电路详细设计2.1单片机系统外围电路设计在本次设计中,使用AT89C52单片机,其外围电路有复位电路、晶振电路、按键电路、数码管显示和D/A芯片接口电路。以下是电路的详细设计。2.1.1复位电路设计单片机在启动的时候都需要复位,使单片机系统处于初始状态,然后开始工作。89系列的单片机的RET引脚是复位信号的输入端,当系统处于正常工作状态,振荡器稳定,RET引脚上出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就进入数位状态,但是如果引脚RET出
3、现持续的高电平,单片机就处于循环复位状态[9]。复位通常有两种基本形式:上电复位和手动复位。本次设计采用上电复位。电路图如图2-1所示。图2-1复位电路2.1.2时钟振荡电路设计单片机的CPU实质上是一个复杂的同步时序电路,它的工作都是必须在时钟控制下进行的。CPU工作发出的控制信号在时间上的相互关系就是CPU的时序问题[9]。CPU的时序需要外部硬件电路来实现,既振荡器和时钟电路。51单片机内部都有一个高增益反向放大器,用于构成振荡器,但是构成时钟,外部还需要加一些附加电路。本次设计采用单片机外部加晶振构成振荡电路,如图4-2
4、所示。图2-2单片机振荡电路该振荡电路时采用的单片机内部时钟方式,是直接在引脚XTAL1和XTAL2两端接晶振,就构成了稳定的自激振荡器,振荡器产生的脉冲信号直接送入内部时钟电路。2.1.3键盘电路设计本次设计为数控电源,所以需要键盘设置输出电压,按键电路设计简单,如图4-3所示。图2-3按键电路四个按键依次为电压+1V、+0.1V、-1V、-0.1V,与单片机的P2口连接。2.1.4显示电路设计89系列单片显示通常采用的是LED数码管显示或LCD显示,两个显示它们的接口方法是不同的。一般LCD配置了专门的驱动电器74ls244
5、,在进行信息显示时,只需要把信息写入驱动电器的存储器中即可。而数码管显示一般需要的电流较大,数码管显示有两种方式:静态显示和动态扫描显示,在一般应用中主要是采用动态扫描方式。本次设计采用LED数码管动态扫描显示,电路图如下图2-4所示。图2-4-174ls224总线驱动电路图2-4-2数码管显示电路输出电压测量本设计采用共阴数码管显示,数码管接在单片机的P1和P2口,所以单片机P1口需要加上拉电阻。2.1.5单片机与DA接口电路设计由于本次设计用DA转换输出,所以在设计的时候采用了DAC0808单片控制输出电压。DAC0808与
6、单片机接口电路如图2-5所示。图2-5DAC0808与单片机接口电路2.6总电路图的设计如图2-6总电路图。图2-6总电路图该中电路图是在protus软件里完成的,在绘图时采用的是分模块设计,以便于理解和修改,各模块又使用网络标号连接,这样使得电路更加简明。3、软件设计,详细叙述各个软件模块所实现的功能3、1以下程序为初始化个变量,即把个变量的初始值赋值为零,所以运行程序时,给定电压为零,输出电压也为零。;******************;初始化变量;******************MAIN:MOVR0,#30HMOVR
7、7,#10HMOVP3,#00HCLRCMOV00H,CLOOP:MOV@R0,#00HINCR0DJNZR7,LOOPMOVR1,#2FHLOOP1:LCALLDISPLAYLCALLSHUCHU;电压D/A转换输出JNBP1.0,WEIXUAN;进入位选状态JNBP1.2,JIA;进入加状态JNBP1.3,JIAN;进入减状态AJMPLOOP13、2位选程序是对输出赋值时,按位选后,74ls244进入三态模式,电压实测数码管输出保持原值。;******************;位选程序;******************W
8、EIXUAN:LCALLDISPLAYJNBP1.0,WEIXUAN;去抖动INCR1MOVA,R1CJNEA,#34H,LOP1MOVR1,#30HLOP1:JNBP1.1,DUANXUAN;进入段选状态JNBP1.0,WEIXUAN;进入位选状态LCALLD