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1、数显直流稳压电源作者:吴坤坤谷胜军张杰作者单位:河南机电高等专科学校辅导教师:杨其峰张亚华数显直流稳压电源摘要本题设计一个数显直流稳压电源,以新华龙公司的8051F330D芯片为核心,辅以必要的外围电路(包括LCD1602模块,稳压电路,开关电源,信号采集放大,电源极性变换),利用C语言编程,实现了稳压电源输出信号(电压和电流)的数字显示。开关电源采用LM2576低功耗,高效率转换电压,采样信号由运算放犬电路放犬后直接接入8051F330D,经单片机内部AD转换后输出数字显示采样信号。主机使用LCD显示,用户界面友好。该设计较好的实现了数显稳压电源所要求的功能Abstract
2、Thissystermisdesignedtoadigitaldevoltagestabilizer,withnewhualongcompany8051F330Dchipsforthecore,withthenecessaryoutercircuit(ineludingLCD1602modulecircuit,switchingpowersupplyvoltage,poweramplifier,signalcollection,polaritytransform),usingtheCprogramminglanguage,manostatoutputsignal(thevol
3、tageandcurrcntdigitaldisplay)•SwitchingpowersupplyLM2576lowpowerconsumption,highefficiencybysamplingsignalvoltageconversionbyoperationamplifiercircuit8051F330Ddirectlyaftertheamplifier,SCMinternalADtransformaftersamplingsignaloutputfigures.HostUSESLCDdisplay,userfriendlyinterface.Thisdesign
4、betterrealizedigitalmanostatrequiredfunctions关键词:采样信号数字显示稳压一、方案选择与论证1・1、稳压电源的选择方案一:选用LM2576开关稳压块,输入最高可达60V,输出电压为0T5V可调,输出最大电流为3A,并且转换效率在75%以上,当输入为20V左右时,转换效率可达到88%。方案二:选用TL494脉宽调制控制电路芯片,此芯片是一种同定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源,且内部含冇误差放人器,可调整死区时间。方案三:选用MC34063芯片,MC34063是一单
5、片双极型线性集成电路,专用丁说流-肓流变换器控制部分。片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和人电流输出开关,能输1111.5A的开关电流。由设计要求条件为输出0-1A,方案二虽转换效率很高,但最大输出电流为500mA,需外接扩容电路,电路连接复杂,方案三MC34063外接电路•非常简单,用于开关稳压电路通常为首选元件,但由于输出电流较大的情况下,线性稳压效率低,所以我们选择方案一。1.2、输出检测芯片选择方案一:选用89S51单片机和ADC0809芯片做检测处理。方案二:选用8051F330D芯片做检测处理。从性价比及实用性考虑,8051F330D为
6、首选芯片,它外接电路简单,支持在线下载调试,内部含有最大10路的AD转换,符合要求的检测精度0.5%,我们选择方案二。1.3、显示方案选择方案一:选用CH452和8位LED数码管显示。方案二:选用液晶LCD1602做显示。从节能减排,线路布局方便考虑,选用液晶LCD1602做显示,选择方案二。二、系统设计2.1、系统框图图1单片机框图采集电压输入电压20V采集电流负载输出图2开关稳压电源框图图3供电电源框图2.2、电路说明2.2、1、开关稳压电源由LM2576及外围电路构成,输入电压20V,输出电压2.5V-15V可调,输出电流最人lAo2.2.2、供电电源由三端稳压器件LM
7、7809,LM7805,AS1117等器件组成,输出可分别单片机,运算放大器,液晶显示器提供电源。1.2.3、信号采集电路分为电压采集和电流采集两部分,电流采集主要通过运算放大电路实现,电压采集由电阻分压直接输入单片机8051F330D的AD接口。2.2.4、显示电路主要rfl8051F330D单片机和LCE1602电路模块实现。2・3、方案实现2.3.1元器件工作电源部分木电路采用8051F330D作为主控制器,1602液晶作显示模块,故需要分別为其提供3.3V和5V的工作电压。由于输入电压为20V,