基于89s51单片机的数控直流稳压电源的设计

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1、万方数据基于89S51单片机的数控直流稳压源的设计Thedesignandfactureofadigitalcontroldcregulatedpowersupplybasedonsinglechip吴恒玉，唐民丽。何玲，黄果，韩宝如WUHeng．yu，TANGMin．1i，HELing，HUANGGu0，HANBao—ru(海南软件职业技术学院电子工程系，琼海571400)摘要：将单片机数字控制技术，有机地融人直流稳压电源的设计中，设计并制作出一款数字化直流稳压电源。该电源采用数字调节、输出精度高，且兼备短路和过流保护及报警功能，特别适用于各种有较高精度要求的场合。利用单片机对直流稳压电源进

2、行控制，改善了电源的性能，使用方便灵活，且成本较低，同时控制系统在软件上还可进一步改进，以扩展其功能，而并不需要增加硬件开销，从而提高电源的性能价格比。关键词：单片机；数控；直流电源中图分类号：TP273文献标识码：A文童编号：1009-0134(2010)01-0095-030引言直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多．但均存在以下问题：输出电压是通过粗调(波段开关)及细调(电位器)来调节。这样，当输出电压需要精确输出，或需要在一个小范围内改变时(如1．

3、02～1．03V)，困难就较大。另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响。常常通过硬件对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。本文设计了一种以单片机为核心的智能化高精度简易直流电源，克服了传统直流电压源的缺点，具有很高的应用价值。1系统硬件设计1．1系统总体结构本系统是以AT89S5l单片机为核心控制器，具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和预置的电压信号可同时显示的数控直流电源，其硬件原理方框图如图1所示。系统由AT889S51控制电路、键盘电路、电源电路、D／A电路、功放电路、短路保护及报警电路、稳压输出电路、LED显示电路八部分组成。

4、系统通过“开关”、“-I-”、“一”三个按键来控制预置电压的升降，并通过数码管显示。AT89S51单片机送出相应的数字信号，在D／A转换之后输出电流，经集成运放LM358转换、三极管放大、RC网络滤波，最终稳定。同时由LED数码管显示输出电压；由数字电压表测量实测值。输出图1系统原理框图1．2数控部分主要由AT89S51最小系统控制，它要完成键盘控制、预置电压显示控制、短路保护控制及报警控制等功能。AT89S51最小系统如图2所示。1．2．1键盘接口电路键盘接口电路如图3所示。键盘设计由三个按键控制即：“开关”键、“+”键、“一”键，并外接三个上拉电阻控制键盘去抖。此三键分别连接到单片机的P1

5、．0、P1．1、P1．2接口进行控制。1．2．2预置电压显示电路预置电压显示电路如图4所示。本设计选用译收稿日期：2009-09·12基金项目：2009年度国家自然科学基金资助项目(60963025){海南软件职业技术学院科研项目(HR200814)作者简介：吴恒玉(1965一)，男，辽宁抚顺人，副教授，主要从事电子技术和计算机教学及研究工作。第32卷第1期2010-1[051万方数据码驱动器74F244，用来驱动LED数码管显示预置电压，分别由单片机P2．0～P2．7接口控制。LED共阴极控制端由P1．4～P1．6接口控制，并用三极管8050来控制LED的显示。图2AT89S51最小系统图+

6、Ⅳ。w，解F．30《瓤I}R32蠹l啜万I=lIC,XYl^ILvSⅥB．．J—LKEY2一，、，、．SW2I髓Y3^一图3键盘接口电路图4预置电压显示电路1．3电源部分1．3．1主电源电路电源部分输入220V、50Hz交流电，输出全机1961第32卷第1期2010—1所需的三种电压：+5V、+15V、．5V，主要供数控部分和D／A转换芯片使用；+15V作为运放的正电源，同时也是稳压输出电路的主电源。该电源模块部分拓展了一5V负电压，同时作为运放的负电源，如图5所示。图5电源电路1．3．2稳压输出部分稳压输出部分是将控制部分送来的电压控制字数据转换成稳定的电压输出。它由转化器(DAC0808)

7、、集成运放LM358、晶体三极管、基准电压源(+15V)、过流检测电路组成。稳压输出模块包括过流检测电路，当电源过流时，过流检测电路输出为低电平其，送到CPU的INT0申请中断，CPU接收后，延迟5ms。2系统软件设计软件控制程序由主程序和过流保护程序两部分，其主要实现步进加减、D／A转换、键盘扫描、LED图6主程序流程图【下转第124页】万方数据进行升级改造，延长了耙料机的使用寿命，提高控制系统