基于单片机的数控电源设计本科.doc

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1、基于单片机的数控电源设计摘要本系统主要论述了一种基于AT89S51的直流数控电源的设计原理及实现方法。该稳压电源以开关型稳压芯片LM2596为基础，用I2C总线的数字电位器MAX5478实现输出电压的微步进调节，通过LM2596的反馈作用实现输出电压的稳定。设计的开关电源具有输出电流过流保护及报警功能，LCD1602实时显示电压和电流值。输出电压围为1.23V～24V，电流围0～1.8A，电压微步进值为0.1V，具有体积小，功率高，可靠性高的特点。关键词开关电源过流保护AT89S51THEDESIGNOFDCPOWERSUPPLYBAS

2、EDONSINGLECHIPMICROCOMPUTERABSTRACTThearticlemainlydiscussesdesignprincipleandmethodofdigitalcontrolledDCpowersupplybasedonAT89S51.ThepowersupplyisbasedontheswitchingregulatorchipLM2596,digitalpotentiometerMAX5478thatbasedonI2Cbusisusedtoachievetheadjustmentofmicro-stepp

3、ingvoltagevalue.ThroughthefeedbackofLM2586,thesystemcanachievethestabilityofoutputvoltge.Theswitchpowersupplysystemhasthefollowingfunctionwhichcanachievetheoutputovercurrentprotection,alarmandLCD1602real-timedisplaythevoltageandcurrent.Thevoltagerangeofoutputis1.23V～24V,

4、thecurrentrangeofoutputis0～1.8A,andthemicro-steppingvoltagevalueis0.1V.Thepowersupplyhasadvantagesofsmallsize,highpowerandhighreliability.KEYWORDSswitchpowersupplyprotectionofovercurrentAT89S51目录1绪论1.1研究的目的和意义自从人类有了电之后，各行各业都因为有了电而飞速发展，并出现了无数新型产业，直至今日，电已经在我们的日常生活中不可或缺。在当代

5、科技与经济高速发展的过程中，电源起到关键性的作用[1]。电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度，造成很多不良后果，因此电源的数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数控

6、直流稳压电源就是一个很好的典型例子,人们对它的要求也越来越高,要想为现代人工作、科研，生活、提供更好的、更方便的设施就需要从数字电子技术入手，一切向数字化、智能化方向发展。如何设计一个电压稳定，输出电压精度高，并且调节围大的电压源，成了电子技术应用的热点。在市面上，各种电源产品各式各样，有可调节的和固定的。但是普遍存在一些问题，如转换效率低，功耗大，输出不够稳定，纹波电流过大，普遍采用可调电阻器调节，操作难度大，易磨损老化等。而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足，并且数控直流电源与传统稳压电源相比，具有作方便

7、、电压稳定度高的特点。它的纹波电压低，电压调节精确，输出电压大小采用数字显示，直观易读。电路大部分使用集成电路，从而使调试简单、性能优良、故障率低、使用寿命长。本题采用单片机和其它元器件及外围电路，开发一个数字式开关型可调稳压电源。能够设定输出电压值，电压值、电流值输出显示及过流保护等功能。通过此系统的设计，让开发者更深刻的掌握单片机基本原理，并熟悉一些外围电路的扩展，以及进一步提高C语言的硬件编程能力。1.2我国电源的发展现状目前我国电子电源主要产品划分为开关电源、线性电源和不间断电源。开关电源（Switchingpowersuppl

8、y）是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。线性直流电源（Linearpowersupply）是调