基于单片机数控直流电源设计—本科毕业设计（论文）

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1、湖南商学院本科毕业设计（论文）初拟题目数控直流电源设计课题类别设计　　论文□课题来源生产□　　科研□　自拟学生姓名学号学院计算机与电子工程学院专业电子信息工程班级指导教师职称发任务书日期：2010年10月28日第一章摘要本次我们所设计的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比，具有操作方便，电压稳定度高的特点，其输出电压大小采用数字显示，输出电压的大小调节通过“+”、“-”两键操作，分别作加、减电压控制，单片机将根据按键锁进行的操作增加或减小Ｄ／Ａ转换电路的输入数值，Ｄ／Ａ转换器将数字量按比例转换成模拟电

2、压，然后经过射极跟随器控制调整输出级输出所需的稳定电压。并ICH707芯片实时测试显示输出电压的变化，使设计更加人性化。第二章方案论证及比较2.1控制器部分方案一：应用PIC芯片作为控制器。PIC单片机系列是美国微芯公司（Microship）的产品，是当前市场份额增长最快的单片机之一。PIC系列单片机的I/O口是双向的，其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器（TRISn,其中n对应各口，如A、B、C、D、E等），从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输

3、入和输出的状态。当置位1时为输入状态，且不管该脚呈高电平或低电平，对外均呈高阻状态；置位0时为输出状态，不管该脚为何种电平，均呈低阻状态，有相当的驱动能力，低电平吸入电流达25mA，高电平输出电流可达20mA。相对于51系列而言，这是一个很大的优点，它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。它的A/D为10位，能满足精度要求。具有在线调试及编程（ISP）功能。方案二：应用AT89S51作为控制器。51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，或布尔处理器。它的处理对象不是字

4、或字节而是位。它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。51系列的另一个优点是乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。而且，51系列的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平（复位时，各I/O口均置高电平）。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。低电平时，吸入电流可达20mA，具有一定的驱动能力；而为高电平时，输出电流仅数十μA甚至更小（电流实际上是由脚的上拉电流形成的），

5、基本上没有驱动能力。PIC芯片的内置很强大，但是一方面它的价格比较昂贵，另一方面，也是由于我们对PIC不大了解，没有试验过，所以，我们选择了51作为我们的控制器。这样一来，我们实现一些功能就必须要加外围电路了。2.2显示部分方案一：使用LED显示。优点：可是角度宽，价格便宜。缺点：显示的内容少，介面呆板，而且占用较多的IO口资源。方案二：使用1602液晶显示器。可视面积大，介面美观，抗干扰能力强，调用方便简单，而且可以节省软件中断资源，应用串行连接，节省I/O口资源。这次，我们选用了LED作为我们的显

6、示器。因为1602液晶显示器相对来说比较昂贵，而且我们的显示部分只是显示电压的输出值。用四位数码管就可以实现。但是，使用LED占用了比较多的Ｉ／Ｏ资源。2.3电源部分方案一：三端固定输出电压式稳压电源78XX系列运用其器件内部电路来实现过压保护、过流保护、过热保护。这使它的性能很稳定。能够实现1A以上的电流器件具有良好的温度系数。并且有多种电压输出值5V~24V，因此产品的应用范围很泛。可以运用本地调节来消除噪声影响，解决了与单点调节相关的分散问题输出电压误差精度分为±3%和±5%。方案二：LM117

7、/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM117/LM317的输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM117/LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常LM117/LM317不需要外接电容，除非输入滤波电容到LM117/LM317输入端的连线超过6英寸（约15厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹

8、波抑制比。LM117/LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过117/LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。通过比较分析，此次我们选择了78XX系列芯片来实现我们的电源输出。因为78XX系列的芯片能满足我们的四个固定电压的输出。第三章主要电路单元的设计本系统由电源模块、调压模块、D／A转换模块、显示与键盘模块组