毕业设计数控直流稳压电源.doc

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1、数控直流稳压电源数控直流稳压电源 摘要摘要: 本文给出的直流数控稳压电源采用硬件组成的闭环反馈模式来进行 稳压。电路中采用共模抑制比高、响应速度快、压摆率高的 NE5534 作比 较器，从而提高了稳压的可靠性和精度;而采用 12 位 A/D 转换模块完成电 压的测量，并用 LCD 液晶显示，则提高了测量的准确性和直观显示能力。 本电路的开机预置输出电压为 5 V，并可采用步进方式调节输出电压，最 小步进为 0.05 V。经过测试，本电路的输出电压范围可达到 018V，额 定电流可达到 0.5A，可应用于实验教学与工程实践中。 关键词：关键词：单片机 AT89S52; 数模转换 DAC0832;

2、 数控； 数模转换. 第一章 引言.3 第一节 课题研究的意义及前景.3 第二节 系统的主要技术指标.4 1、特性指标 .4 2、质量指标 .4 3、极限指标 .5 第三节 设计的主要内容.5 1. 设计任务： .5 2. 基本要求： .5 3. 发挥部分: .6 第四节 系统的总体框图.6 第五节 系统的工作原理.7 第二章 方案的设计.10 第一节 系统硬件设计.10 1.1 系统电源模块 .10 1.2 电压调整模块 .10 1.3 D/A 转换模块 .11 1.4 显示与键盘模块 .13 第二节 系统软件设计.17 2.1 主程序 .18 2.2 过流保护程序 .18 第三章 主要元器

3、件简介.19 第一节 AT89S51.19 第二节 DAC0832.22 第四章 系统调试与数据分析.25 1. 测试工具 .25 2. 测试数据及分析 .25 3. 系统误差分析 .26 结论.27 附录.28 致谢.30 参考文献.31 第第一一章章 引引言言 第一节 课题研究的意义及前景 当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备 都有一个共同的电路-电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所 有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电 路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂 的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部

4、分都能够得到持续稳定、 符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。 不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能 量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础， 没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。 由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续 稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。 提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源 技术中占有十分重要的地位。 近几年随着科学技术的不断发展,特别是计算机技术的突飞猛进,现代工业 应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围

5、的高压电源,特别是在一些 高能物理领域,急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源，而 且由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注， 电源行业和半导体生产商们开始共同开发名为“嵌入式电源”的新产品。 现今随着直流电源技术的飞跃发展, 整流系统由以前的分立元件和集成电 路控制发展为微机控制, 从而使直流电源智能化, 具有遥测、遥信、遥控 的三遥功能, 基本实现了直流电源的无人值守。直流稳压电源的工作频率 也由原来的几十千赫发展到现在的几百千赫，但是和西方的发达国家还是 有一定的差距；以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频 下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等

6、等方面技术领先；因此，直流 稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。 稳压电源的分类方法繁多，按输出电源的类型分有直流稳压电源和交 流稳压电源；按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压 电源；按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源；按电路类 型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源，等等。 第二节 系统的主要技术指标 直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映 直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压 调节范围；另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、 等效内阻（输出电阻） 、纹波电压及温度系数等。 1、特性指标

7、（1）输出电压范围 符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。 该指标的上限是由最大输入电压和最小输入输出电压差所规定，而其下 限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。 （2）最大输入输出电压差 该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所允许的最大输入 输出之间的电压差值，其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的 耐压指标。 （3）最小输入输出电压差 该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所需的最小输入 输出之间的电压差值。 （4）输出负载电流范围 输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，直流稳 压电源应能保证符合指标规范所给出的指标。 2、质量指标

8、（1）电压调整率 SV 电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优劣的重要指标，又称为 稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压 VI 变化时直流稳压电源输出电 压 VO 稳定的程度，通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化 的百分比表示。 （2）电流调整率 SI 电流调整率是反映直流稳压电源负载能力的一项主要自指标，又称为 电流稳定系数。它表征当输入电压不变时，直流稳压电源对由于负载电流 （输出电流）变化而引起的输出电压的波动的抑制能力，在规定的负载电 流变化的条件下，通常以单位输出电压下的输出电压变化值的百分比来表 示直流稳压电源的电流调整率。 （3）纹波抑制比 SR 纹波抑制比反映了直流

9、稳压电源对输入端引入的市电电压的抑制能力， 当直流稳压电源输入和输出条件保持不变时，纹波抑制比常以输入纹波电 压峰峰值与输出纹波电压峰峰值之比表示，一般用分贝数表示，但是 有时也可以用百分数表示，或直接用两者的比值表示。 （4）温度稳定性 K 集成直流稳压电源的温度稳定性是以在所规定的直流稳压电源工作温 度 Ti 最大变化范围内（TminTiTmax）直流稳压电源输出电压的相对 变化的百分比值。 3、极限指标 （1）最大输入电压 是保证直流稳压电源安全工作的最大输入电压。 （2）最大输出电流 是保证稳压器安全工作所允许的最大输出电流。 第三节 设计的主要内容 1.1. 设计任务：设计任务： 设

10、计一个数控稳压电源，可由按键直接输入电压值，还具有加、减调 节的功能。 2.2. 基本要求基本要求： (1)、输入电压：220V 市电（10%） (2)、输出电压：0 到 12.0V 可调 (3)、最大输出电流：1A； (4)、纹波电压：小于 50mV 1A (5)、电压调节分辨力：0.1V (6)、输出电压精度：1% (7)、由 LED 数码管或者 LCD 显示器显示预设电压值 3. 发挥部分: (1)、扩展输出电压范围到 18V (2)、增大输出电流到 3A (3)、减小纹波电压到小于 20mV (4)、增加实际输出电压显示功能 (5)、提高电源的效率 (6)、增加过流保护功能 (7)、具

11、有保存最后一次设定电压值的功能，即开机后自动恢复最后一次 的工作电压状态. 第四节 系统的总体框图 本系统是以 AT89S51 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。系统通过“开关”、“+”、“-”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

12、 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。 第五节 系统的工作原理 直流稳压电源是一种将 220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电压 的装置，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 四个环节的工作原理如下： (1)电源变压器：是降压变压器，它将电网 220V 交流电压变换成符合 需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确 定。 (2)整流滤波电路：整流电路将交流电压 Ui 变换成脉动的直流电压。 再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压 U1。常用 的整流滤波电路有全波整流滤波

13、、桥式整流滤波等。 (3)滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤 除，从而得到比较平滑的直流电压各滤波电容 C 满足 RL-C（3-5） T/2，或中 T 为输入交流信号周期，RL 为整流滤波电路的等效负载电阻。 (4)稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流 电网电压和负载的变化而变化。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与 可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有 CW317（LM317）系 列，它们的输出电压从 1.25V37 伏可调，最简的电路外接元件只需一个 固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大 输出电流为 1.5A。其

14、典型电路如下图，其中电阻 R1 与电位器 R2 组成输 出电压调节器，输出电压 Uo 的表达式为：Uo1.25（1R2/R1）式中 R1 一般取 120240 欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压 （典型值为 1.25V）。 T1 T2 IN4001 D1 IN4001 D2 IN4001 D3 IN4001 D4 IN4001 D5 IN4001 D6 IN4001 D7 IN4001 D8 IN 2 1 OUT 3 GND MC7915ACT U1 IN 2 1 OUT 3 GND MC7905ACT U2 IN 1 2 OUT 3 GND MC7805ACT U3 IN 1 2

15、OUT 3 GND MC7815ACT U4 2200uF C1 2200uF C2 2200uF C3 2200uF C4 0.1uF C5 0.1uF C6 0.1uF C7 0.1uF C8 0.1uF C9 0.1uF C10 0.1uF C11 0.1uF C12 12 DS1 12 DS2 12 DS3 12 DS4 22K R1 22K R2 1.1K R3 1.1K R4 220V 220V 220V 220v +18v -18v +9v -9v +15V -15V GND +5V -5V S10 S11 S12 S13 第二章 方案的设计 第一节 系统硬件设计 本系统由电源模

16、块、调压模块、D/A 转换模块、显示与键盘模块组成， 图 1 所示是该直流数控稳压电源的结构原理框图。 1.1 系统电源模块 在图 1 中，220 V 市电经 220 V/17.5 V 变压器降压后得到的双 17.5 V 交流电压，经过一个全桥整流后可得到21 V 两路电压，其中一路+21 V 电压供给调整管，作为电源对外输出，另一路经三端稳压器 7815 得到 +15 V，再经过 7805 得到+5 V 的电压。-21 V 的电压则经三端稳压器 MC7915 得到-15 V 电压，以作为系统本身的工作电源。 1.2 电压调整模块 该稳压电源中的电压调整模块电路如图 2 所示。其中调整管采用复

17、合 管形式(由 Q1、Q3 组成)，以实现大电流输出，由于该设计要求 Iomax=0.5 A，Iomin=0 A，Pm=(Vimax-Vomin)Iomax=(18-0)0.5=9 W，因 此，本电路中的调整管可选 TIP41(其 Icmax=6 AIomax=0.5 A;Pcw=65 W9 W，VCEOmax=100 V18 V)，当然，也可以选用 2N5832。 电路的比较放大采用运放 NE5534 来设计，该器件具有共模抑制比高， 响应速度快和压摆率高的特点。设计时可由 R10、R11A、R12 组成分压 取样电路，并要求 R10/(R11A+R12)=1/4，即当输出电压存在UO=0.

18、05 V 时，Ua=0.04 V，这与 DAC 的输出(10/255=0.04V=1LSB)变化一致。 事实上，经过 DAC 转换以将电流转换为电压并进行电压放大后，即可将 得到的 10 V 电压送比较器 NE54534 的同相端作为比较的基准电压。由于 DAC0832 是 8 位的 D/A 转换器，故有 255 步进。由此，当 CPU 控制 DAC 变化 1LSB 时，其对应 Va 的变化为 0.04 V，故 Uout 的可调变化量 为 0.05 V(步长)。NE5534 和 Q1、Q3 及取样电路构成的负反馈电路可实 现调节输出电压的目的(稳压)。 电路中的过流保护由 R9 与 02 完成

19、。当 Io0.7A 时， VR9=R9Io10.7=0.7 V，此时 Q2 导通，并对调整管 Q3 的基极分流，使 TIP41 的导通电阻增大，输出电压降低，从而达到过流保护的目的。必要 时，也可接入一红色发光二极管作为过流指示。该系统的短路保护采用保 险管来完成。 1.3 D/A 转换模块 本系统中的数模转换电路如图 3 所示。它由 DAC0832、两级低漂移 的运放 A714 及 VREF 电路组成。DAC0832 和运放 U3A 将 CPU 发出的 8 位二进制数据转换成 0-5 V 的电压，然后经运放 U3B 反向放大 2 倍， 以得到 010 V 电压。因此，该 DAC 的转换分辨率

20、为 10/(28-1)=0.04 V， 即 CPU 输出给 DAC 的数据变化为 1 Bit，DAC 输出电压的变化为 0.04 V。VREF 电路为 DAC 提供基准电压，调节 R5A，可使基准电压保持为 5 V。 1.4 显示与键盘模块 本电源中的电压显示与键盘电路如图 4 所示。当输出电压经 R13 限 流和 R14 取样后，即可送如 TLC2453-1 进行模数转换。图 4 中的 TLC2453-1 为 11 通道、12 位串行 A/D 转换器，具有 12 位分辨率，转换 时间为 10s，有 11 个模拟输入通道，3 路内置自测试方式，采样率为 66 kbps，线性误差1LSBmax，

21、同时带有转换结果输出 EOC，并可单、双极 性输出。通过其可编程的 MSB 或 LSB 前导可编程输出数据长度。 TLC2453-1 的时钟频率选用 4.1 MHz，电源输出电压 Uo 的取样信号从 IN0 输入，芯片的 I/O 时钟端、数据输入端、转换数据输出端、片选端分 别与 AT89S51 单片机的 P2.3、P2.2、P2.1、P2.0 相连，然后经单片机处 理后从 P0 口输出，在经排阻 9A472J 驱动后送字符型液晶显示屏 SMC1602A 显示输出电压。电路中 AT89S51 单片机的晶振频率选用 12 MHz，P1.0P1.3 接调压按钮。增加电压时，粗调用按键 S1，步进为

22、 1 V，细调用 S2，步长为 0.05 V;减小电压时，粗调用 S3，步长为 1 V，细 调用 S4，步调为 0.05 V。这样，经过它们的有机结合便可将输出电压调 节到所需的电压。 键盘接口电路如图 5 所示。键盘设计由三个按键控制即：“开关” 键、“+”键、“-”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 P1.0、P1.1、P1.2 接口进 行控制。 图 5 键盘接口电路 预置电压显示电路如图 6 所示。本设计选用译码驱动器 74F244， 用来驱动 LED 数码管 显示预置电压，分别由单片机 P2.0P2.7 接口控 制。LED 共阴极控制端由 P1.4P1.6

23、 接口 控制，并用三极管 8050 来控 制 LED 的显示。 图 6 预置电压显示电路 第二节第二节 系统软件设计系统软件设计 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 显示、电流报警等功能。 本电路的主程序流程如图 5 所示。 2.1 主程序 首先初始化系统，即 AT89S51 单片机系统的初始化，再对系统时间 进行设置 ，调用按 键处理子程序，判断是否有按键按下，若有就调用显 示处理程序，显示处理程序在数码管上 显示预置电压，由单片机控制的 信号经 D/A 转换后，通过检测电路判断是否短路，若短路则 启动中断保 护。否则，实现稳压输

24、出。主流程图如图 6 所示。 2.2 过流保护程序 从数模转换电路转换出的信号，一路经过流检测电路，把检测到的 信号，送入单片机最 小系统进行处理，若过流，则蜂鸣器鸣叫。过流保 护程序流程图如图 7 所示。 图 6 主程序流程图 图 7 过流保护程序流程图 第三章 主要元器件简介 第一节 AT89S51 AT89S51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器 （FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电 压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。该器件采用 ATMEL 高密 度非易失存储器制造技术制造，与工

25、业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚 相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供 了一种灵活性高且价廉的方案。 1 主要特性 与 MCS-51 兼容 4K 字节可编程闪烁存储器 寿命：1000 写/擦循环 数据保留时间：10 年 全静态工作：0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8 位内部 RAM 32 可编程 I/O 线 两个 16 位定时器/计数器 5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 2管脚说明 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0

26、 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序 数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部 必须被拉高。 P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能 接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作 输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的 缘故。在 FLASH 编程和校验时

27、，P1 口作为第八位地址接收。 P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收， 输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉 高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出 电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地 址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址 “1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写 时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时 接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口：P3

28、口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作 输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是 由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断 0） P3.3 /INT1（外部中断 1） P3.4 T0（记时器 0 外部输入） P3.5 T1（记时器 1 外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外

29、部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的 高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地 址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当 用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可 在 SFR8EH 地址上置 0。此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC

30、 指令 是 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行 状态 ALE 禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每 个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H- FFFFH） ，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部 锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP） 。 XTAL1：反向振

31、荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 第二节 DAC0832 DAC0832 是一个 8 位 D/A 转换器芯片，单电源供电，从 +5V+15V 均可正常工作，基准电压的范围为10V，电流建立时间为 1s，CMOS 工艺，低功耗 20mm。其内部结构如图 9.1 所示，它由 1 个 8 位输入寄存器、1 个 8 位 DAC 寄存器和 1 个 8 位 D/A 转换器组成和引 脚排列如图所示。 DAC0832 工作方式的选择：DAC0832 有两种工作方式：单缓冲工作 方式和双缓冲工作方式。单缓冲即控制输入寄存器锁存信号或 DAC 寄存 器锁存信号；双缓冲即

32、输入寄存器信号和 DAC 寄存器锁存信号分别控制.鉴 于考虑我们电路实现的功能主要通过其实现数模之间的转换，所以采用单 缓冲工作方式。 DAC0832 引脚功能图 该 D/A 转换器为 20 引脚双列直插式封装，各引脚含义如下： (1)D7D0转换数据输入。 (2)CS片选信号（输入） ，低电平有效。 (3)ILE数据锁存允许信号（输入） ，高电平有效。 (4)WR1第一信号（输入） ，低电平有效。该信号与 ILE 信号共同控 制输入寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式：当 ILE=1 和 XFER=0 时，为输入寄存器直通方式；当 ILE=1 和 WR1 =1 时，为输入寄存器锁 存方式。

33、(5) WR2 第 2 写信号(输入),低电平有效.该信号与信号合在一起控制 DAC 寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式:当 WR2=0 和 XFER=0 时, 为 DAC 寄存器直通方式; 当 WR2=1 和 XFER=0 时,为 DAC 寄存器锁存 方式。 (6)XFER数据传送控制信号(输入),低电平有效 。 (7)Iout2电流输出“1” 。当数据为全“1”时，输出电流最大；当数据 为全“0”时，输出电流最小。 (8)Iout2电流输出“2” 。 DAC 转换器的特性之一是：Iout1 +Iout2=常数。 (9)Rfb反馈电阻端 既运算放大器的反馈电阻端，电阻（15K）已固化在芯片

34、中。因为 DAC0832 是电流输出型 D/A 转换器，为得到电压的转换输出，使用时需 在两个电流输出端接运算放大器，Rfb 即为运算放大器的反馈电阻。 (10)Vref基准电压，是外加高精度电压源，与芯片内的电 阻网络相连 接，该电压可正可负，范围为-10V+10V. (11)DGND数字地 (12)AGND模拟地 第第四四章章 系系统统调调试试与与数数据据分分析析 在焊接电路前，可以先把电源供电部分独立出来。这一块是系统电路 的基础，如果这部分电路曾在错误，则后面的电路无从谈起。不过这部分 电路简单，出错的概率小。这部分的电路做好后，就可以构造单片机控制 电路。在做单片机控制电路前，可以先

35、构造单片机的外围电路，然后焊接 单片机的控制电路。 1. 测试工具 HG6333 直流稳压电源 DS5026 数字示波器 VC9806 数字万用表 2 2. 测试数据及分析 数模转换模块测试 通过给 D0-D7 输入端一个数字量测量 VREF 输出电压,并用数字示波 器观察其稳定度,测试表格如下 输入二进 制值, 对应十进制 数 理论输出电压 (V) 实测输出电 压(V) 误差 00000001 1 0.020.020 0 00000111 7 0.14 0.139 0.7% 00111100 60 1.20 1.194 0.5% 10110100 180 3.60 3.596 0.1% 从数

36、据可以看出,DAC0832 数模转换具有很高的精度,并且其精度随输 入数字量的增加而增大,在高电压输出的情况下更加精确。 3. 系统误差分析 DAC0832的量化误差 DAC083 为 8 位的 D/A 转换器，满量程为 10V 的量化误差为（1/2） LMBS =(1/2)(1/28 )1020mV。按满度归一化的相对误差为 （1/2）(1/28 )=0.2%。 结论 直流稳压电源是最常用得电压设备，在科研及实验中都是必不可少 的。直流稳压电源以其稳定性高，波纹小，可靠性高，体积小，重量轻得 到广泛的应用。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。数字化智能电源

37、模块是针对传统智能电源模块的不 足提出的，数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数， 有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题，极 大地提高生产效率和产品的可维护性. 电源采用数字控制，具有以下明显优点: 1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略，使电源模块的智能化程度更 高，性能更完美。 2)控制灵活，系统升级方便，甚至可以在线修改控制算法，而不必改动硬 件线路。 3)控制系统的可靠性提高，易于标准化，可以针对不同的系统(或不同型 号的产品)，采用统一的控制板，而只是对控制软件做一些调整即可。 4)系统维护方便，一旦出现故障，可以很方便地通过 RS232 接

38、口或 RS485 接口或 USB 接口进行调试，故障查询，历史记录查询，故障诊断， 软件修复，甚至控制参数的在线修改、调试;也可以通过 MODEM 远程操 作。 5)系统的一致性好，成本低，生产制造方便。由于控制软件不像模拟器件 那样存在差异，所以，其一致性很好。由于采用软件控制，控制板的体积 将大大减小，生产成本下降。 6)易组成高可靠性的多模块逆变电源并联运行系统。为了得到高性能的并 联运行逆变电源系统，每个并联运行的逆变电源单元模块都采用全数字化 控制，易于在模块之间更好地进行均流控制和通讯或者在模块中实现复杂 的均流控制算法(不需要通讯)，从而实现高可靠性、高冗余度的逆变电源 并联运行

39、系统。 在本次设计的过程中，我也发现很多的问题，给我的感觉就是很难， 很不顺手，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，是很难的一件事， 主要原因是我们没有经常动手设计过电路，还有资料的查找也是一大难题， 这就要求我们在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学 会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来，这不论是对我们以后的 就业还是学习，都会起到很大的促进和帮助，我相信，通过这次的课程设 计，在下一阶段的学习中我会更加努力，力争把这门课学好，学精。 由于时间与学识水平等方面的限制，我知道自己做的还有许多不足， 欠缺。恳请得到老师的指导和纠正。 附录 整机电路图 单片机控制及数模转换

40、原理图: 电压显示与键盘电路 致谢 光阴荏苒，日月如梭，在大庆石油学院的三年学习时间即将过去。在 漫长的人生旅程中，三年时间并不算长，但对我而言，是磨砺青春、挥洒 书生意气的三年，也是承受师恩、增长才干、提高学识的三年。我将以一 个全新的面貌，重新投入到火热的工作和事业中。在此，谨对培育我的母 校、教导我的老师、帮助我的同学们致予最诚挚的谢意和敬意。 在此，我特别要感谢我的论文指导老师赵宇驰老师。他学识渊博， 专业精通，对教育事业怀着深厚的感情；他诲人不倦，与同学们保持着良 好的沟通并经常给予科学的指导和热心的勉励。毋庸讳言，老师的道德文 章将成为我人生的座标和里程碑。 我还要感谢给予我很多关心和帮助的同学们，三年学习生活使我们结 下深厚的友谊。俗话说天下没有不散之筵席，在毕业之际，我衷心地同学 和朋友们在以后的人生道路上越走越宽广，也深深相信在未来的日子里我 们将一路携手前行，会有很多的碰撞和交流，我们将始终记得我们曾=同 窗学习，这将是我克服困难、不断前进的精神动力。同时，祝愿我们的母 校越办越辉煌！ 参考文献 1 克强.数控直流稳压