1、LOGO基于单片机的数控稳压电源设基于单片机的数控稳压电源设计（硬件设计）计（硬件设计）指导教师：杨建华指导教师：杨建华答答 辩辩 人：赵祥人：赵祥学学 号：号：100402121100402121专专 业：自动化业：自动化背景及意义背景及意义u随着电力电子技术的发展，开关电源已随着电力电子技术的发展，开关电源已经广泛应用与航空航天、计算机、通讯、经广泛应用与航空航天、计算机、通讯、医疗仪器等诸多领域。电气设备和仪器医疗仪器等诸多领域。电气设备和仪器都需要的高稳定度的电压，但是目前的都需要的高稳定度的电压，但是目前的电源普遍存在输出不恒定、精度较差的电源普遍存在输出不恒定、精度较差的问题问题,
2、针对这些问题，设计一种性能优针对这些问题，设计一种性能优良的开关电源十分重要。良的开关电源十分重要。Company Logo设计内容设计内容u本本设计设计采用采用单单片机和其它元器件及外片机和其它元器件及外围围电电路，开路，开发发一个数字式可一个数字式可调稳压电调稳压电源。能源。能够设够设定定输输出出电压值电压值，电压值电压值、电电流流值输值输出出显显示及示及过过流保流保护护等功能。等功能。系统设计结构系统设计结构Company Logo硬件设计硬件设计u整流器：采用单向桥式整流电路，整流器：采用单向桥式整流电路，它相对于半波整流电路具有输出电它相对于半波整流电路具有输出电压高、变压器利用率高
3、脉动小等压高、变压器利用率高、脉动小等优点。优点。Company Logo斩波电路斩波电路u降压斩波电路是整个主电路的核心，其原理图如下降压斩波电路是整个主电路的核心，其原理图如下图所示，图所示，Company Logo供电电源供电电源u系统中需要一些基本电源供电，需要电压有系统中需要一些基本电源供电，需要电压有+5V、+12V。电解电容滤掉大幅值的低频成分，小无极性电解电容滤掉大幅值的低频成分，小无极性电容滤掉脉动直流中的高次谐波。电容滤掉脉动直流中的高次谐波。Company Logo电压采集电压采集Company Logo电压和电流的采集时在降压斩波电路后进行的。电压和电流的采集时在降压
4、斩波电路后进行的。由于斩波后的电压范围为由于斩波后的电压范围为0-15V，而，而AD0809输输入电压范围为入电压范围为0-5V，因此需通过分压电阻，因此需通过分压电阻R1阻值阻值2K，R6阻值阻值1K比例比例2：1通过分压。通过分压。电流采集电流采集 电电流流通通过过霍霍尔尔电电流流传传感感器器进进行行采采集集。通通过过测测量量霍霍尔尔电电势势的的大大小小间间接接测测量量载载流流导导体电流的大小。体电流的大小。Company Logo霍尔电流传感器霍尔电流传感器 霍霍尔尔元元件件固固定定在在气气隙隙中中检检测测磁磁通通，通通过过绕绕在在磁磁芯芯上上的的多多匝匝线线圈圈，传传感感器器的的输输出
5、出端端能能够够输输出出精精确确反反映映原原边电流的电流变化。边电流的电流变化。Company Logo过流保护过流保护u线通过霍尔元件输出的线通过霍尔元件输出的电压信号送到比较器与电压信号送到比较器与基准电压进行比较。当基准电压进行比较。当系统的工作电流超过基系统的工作电流超过基准电流时准电流时,比较器产生正比较器产生正的跳变的跳变,产生保护动作产生保护动作,使可控硅不能导通工作使可控硅不能导通工作,系统输出电压电流降低系统输出电压电流降低;当系统的工作电流恢复当系统的工作电流恢复正常时正常时,比较器输出负跳比较器输出负跳变变,该跳变也也送入中断该跳变也也送入中断,保护动作消除保护动作消除,使
6、系统使系统恢复正常工作。恢复正常工作。Company Logo报警电路报警电路u通过负载的电流超过通过负载的电流超过预设值时由单片机的预设值时由单片机的p2.0置高，三极管置高，三极管导通蜂鸣器报警。导通蜂鸣器报警。Company LogoA/D转换电路转换电路u本设计只需电压和电流两个模拟量，通过给本设计只需电压和电流两个模拟量，通过给ADDA输入地址输入地址1和和0，并使，并使ALE=1，将地址存入锁存器中，通过控制信号，将，将地址存入锁存器中，通过控制信号，将电压采集电压采集Power_Test和和Allegro_Output模拟量输入模拟量输入IN0和和IN1，最后将转换结果数字量送到
7、数据线上，数据输出线，最后将转换结果数字量送到数据线上，数据输出线EXP1-EXP8分别接分别接P1口的口的P1.0-P1.7，Company Logou本系本系统统采用的是采用的是4位一位一体共阳极数体共阳极数码码管，管，LED用在用在动态显动态显示示时时,一般需要一般需要10-30mA负载电负载电流流,为为了保了保证证LED管可靠管可靠发发光光,需要需要提供足提供足够够的的驱动电驱动电流。流。本系本系统统外加三极管外加三极管9012作作为驱动为驱动,并并可可以起到以起到缓缓冲和隔离作冲和隔离作用，使用，使单单片机工作更片机工作更加加稳稳定可靠。定可靠。按键电路按键电路u按照按照实际实际需要
8、可以需要可以通通过过按按键键得到所需得到所需的的电压电压，通，通过过四个四个按按键键，实现键盘输实现键盘输入操作。其中入操作。其中S1、S2来来实现实现“+”“-”步步进进0.1V控制，控制，S3实现电实现电压压十位、个位、十十位、个位、十分位的切分位的切换换，S4实现电压电实现电压电流流显显示示切切换换。硬件调试硬件调试u供供电电电电源模源模块测试块测试u按按键电键电路的硬件路的硬件测试测试u显显示示电电路的硬件路的硬件测试测试uA/D转换电路测试转换电路测试u电压比较器的测试电压比较器的测试u报报警警电电路的路的测试测试实物展示实物展示Company Logo谢谢！谢谢！Company Logo
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