，可以达到不妨碍般的电子仪器家用电器的正常工作的程度。但是在些精密电子仪器中，由于开关稳压电源的这缺点，却使它得不到使用。所以，克服开关稳压电源的这缺点，进步提高它的使用范围，是从事开关稳压电源研制科技人员要解决的第三个问题。本文的结构和主要内容本文分为五章，第章是绪论。第二章介绍核心硬件部分整流滤波稳压部分。第三章介绍了外围硬件电路程控显示按键部分。第四章介绍支持系统工作的软件部分。第五章介绍了实验方法以及设计中存在的不足。第二章稳压电源整体设计在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率稳压电源的组成可以用图表示，它是由变压器，整流，滤波，和稳压电路等四个部分组成。图直流稳压电源组成框图电源变压器是将交流电网的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的支流电压。但这样的电压还随电网电压波动般有正负左右的波动，负载和温度的变化而变化。因而在整流滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。当负载要求功率较大，效率较高时，常采用开关稳压电源。小功率整流电路单相半波整流电路单相半波整流电路是最简单的整流电路，图是单相半波阻性负载的整流电路。图单相半波整流电路电路中，为变压器，其作用是将市电的交流电压变成所需要的直流电压，是整流二极管，其作用是方向变化的交流电变为单相的脉动直流。现介绍电路的基本原理。当交流电源为正半周，即上正下负时。二极管因加正向电压而导通，通过二极管加至负载电阻上，负载电压为正弦半波电压。当交流电元为负半周，即上负下正时。二极管上加反相电压，故不导通，若忽略二极管的反向漏电流，则负载电阻中无电流通过，负载电压为零。由此可见，由于二极管的单向导电作用，只有个方向的电流流过负载电阻，因此在负载电阻上的电压是单向的脉动直流电压，以后各周期情况和第周期相同。输出直流电压的平均值，即直流电压可按下式求出整流输出的是脉动电压，即包含有直流成分，同时又有交流成分，其中的脉动程度般用纹波系数来衡量，即纹波系数输出电压的交流成分有效值输出电压直流成分。对于直流电源来说，纹波越小越好。为了得到教平滑的直流电压就必须进行滤波，对于输出在几安下的各种单相整流器来说，常在整流电路输出端并联个定电容量的滤波电容，即为容性负载。半波整流电路的优点是结构简单，使用的元器件少。但缺点是输出的波形脉动大，直流成分比较低变压器有半个周期不导电，利用率低变压器电流含有直流成分，容易饱和。所以只能用在输出功率较小负载要求不高的场合。单向全波整流电路单向全波整流电路如图所示。变压器次级线圈具有中心抽头，即得到幅值相等而相位差的电压和。在未接滤波电容时，当变压器的次级线圈的交流电压上正而下负时，受正向电压而导通，受反向电压而截至。于是电流通过流过负载。另半个周期，即上负而下正时，受正向电压而导通，受反向电压而截至。于是电流通过流过负载。在个周期内负载电流为单向脉动电流。负载电压为双半波，因此直流输出平均电压为单相半波整流电路的倍，即。图单相全波整流电路全波整流电路接入滤波电容，其充放电过程与半波整流相同，但由于和轮流通过和向电容充电，所以输出电压的脉动比半波整流时小。桥式整流电路桥式整流电路如图所示。工作原理简介如下在的正半周内导通截至，在上建立起上正下负的脉动电压，如果忽略二极管的管压降及变压器的内阻，则。而在的负办周，二极管,导通截至，在负载上仍建立起上正下负的脉动电压，如果忽略二极管的管压降及变压器的内阻，则。由此可以看出，正负办周都有电流流过负载电阻，而且流过负载电阻的电流方向是致的，因而输出电压的直流成分提高，脉动成分降低。桥式整流电路的电压可作如下估算。整流元件仍认为是理想的，在纯电阻负载条件下，电压的顺时值为负载直流电压平均值为图桥式整流电路每个二极管截止时的反向电压相同，为的幅值。即导通二极管的电流平均值为负载电流平均值的半，最大值与负载电流最大值相同。综上，桥式整流电路的特点是与半波整流电路相比，在,相同的条件下，输出的直流电压提高了倍电流脉动程度减小变压器正负半周都有对称电流流过，既得到充分利用，又不存在单向磁化的问题户所需电压的作为基准电压，待系统反应结束后，由取样电路取得输出电压的送转换器，待转化结束后单片机接受取样数据，并调用智能比较调整程序，来控制的输入数据，从而影响基准电压。主程序流程如下图所示图主流程图系统初始化时，屏蔽中断，设置好的程序控制字，采用查询方式查询端，来判断转换是否完成。调用转换时，首先进行码制转换，将码转换成二进制码，然后调用除法程序，根据的输出电压方式，得到位标准的适合输出的二进制码。由输出基准电压。待转换完成，读取数据到单片机中，调用比较调整程序，自动调整的输出，使最终的输出结果稳定而且达到用户的需要。程序包括了调用码制转换，调用数据调整即除法程序及输出。首先输出地址，选定，然后由口输出二进制码，分两次输出，先低后高。程序较简单，就不画出流程了。数据接收程序，就是当转换完成后，由单片机接收转换结果的程序。首先输出地址信息，通过的片选端选定芯片，分两次通过口接收数据，存到特定单元显示程序，采用动态显示的方法，由串口输出段选码和位选码，并调用延时，显示段时间，然后换下位显示。除法程序，除法可以由系列的减法和移位操作实现，商位是以串行方式获得的，次得位。首先，把被除数得高位与除数相比较，如被除数高位大于除数，则商为，并从被除数中减去除数，形成个部分余数否则商位为，不执行减法。然后把新得部分余数左移位，并与除数再次进行比较。循环此步骤，直到被除数的所有位都处理完为止，般商的字长为，则需要循环次这种除法上商前，先比较被除数与除数，根据比较结果决定上商或，并且只有在商为时，才执行减法，所以称之为比较法。流程如上图所示图除法流程图除法移位次数送计数器被除数左移位被除数除数送商，减去除数送商计数器减计数器返回除法在本程序中的作用就是用来计算输出的转换码是多少的。就是用户所需电压的在的伏电压的量程下，用什么样的位二进制数才能表示。图比较调整流程图比较调整程序，就是当单片机接收到转换完成后所送来的反馈结果后，进行比较判断，来进步调整的输出，从而使电压更加稳定的程序。流程如图之后，判断结果是否理想，来决定下步是返回还是继续进行变换，继续调整输出电压。进行数据比较反馈电压与标准电压是否在误差允许范围内标志置反馈电压小于基准电压电压反馈电压加上半的差值作为新的电压标准电压减去半的差值作为新的电压标志置返回开始本章小结本章主要介绍了系统的软件部分，首先简单介绍了下单片机的指令系统，然后对本系统的主程序流程进行了介绍。接着介绍了几个子程序的思想。重点介绍了除法程序和比较判断程序。第章实验步骤及设计不足概述实验是检验设计方案是否合理可行的重要方法。本次设计的实验环境，软件方面就是利用软件模拟仿真单片机系统，提供工作的软件环境。利用软件和系列仿真器提供软件支持。硬件方面是购买元件，在电路板上按照设计进行焊接。下面对软件方面的仿真环境做简单介绍。是万利电子有限公司系列仿真开发系统的高性能集成开发环境。集编辑编译汇编在线及模拟调试为体，风格的用户界面，内嵌自主版权的宏汇编器和连接器，并完全支扩展文件格式，支持所有变量类型，配合系列仿真器，是比较理想的单片机开发工具系列仿真器是万利电子有限公司的标准系列高可靠性高稳定性高性能仿真器。系列仿真器沿用标准系列仿真器的设计思想和理念，经过多年的市场验证系列仿真器可以胜任几乎所有的标准芯片仿真。系列仿真器彻底解决了仿真系列单片机在最高仿真时钟频率总线和特性总线和相互切换对特殊器件仿真等诸多问题。实验方法实验采用分步实验方式。首先，焊接稳压调整部分，就是运放，调整管，反馈部分。焊接个电位器作为输入调节，供电方面采用微机电源供电，同时用万用表测试各点电压是否复符合。其次，焊接整流滤波部分，电位器依然保留，看是否能达到设计要求。最后，焊接芯片和数码管等，引进软件，看在软件条件下是否能工作。具体实验时，由于时间方面原因，只做了第步工作。采用微机电源伏供电方式为运放供电，同时接电位器，使电位器的调整范围为伏。实验结果显示，不能得到设计所需。同时，理论上，运放的正端与负端应该为同电位，而实际测试时得到的电位值不同。后经查看芯片资料，发现为正伏或正负伏供电，或许是供电不足的原因。不过找不到正负伏的供电装置，试着采用微机电源上的正负伏的供电，结果还是不理想。设计中存在的不足硬件部分采用了多个芯片，但没找到合适的要求供电致的芯片，故而使用了多个系列稳压芯片为单片机等供电，使得系统散热大，不易于集成化，而且费用较高。改进方法是试着寻找供电致的芯片或试着由系统自己供电，减少系列芯片的使用。软件方面采用查询方式相应按键，会产成相应不及时的问题。在和数据处理时采用了除法子程序，处理时间比较长。在数据处理方面占用的大量的数据存储空间，而且程序编写出来比较复杂。同时汇编语言编译器的纠错功能不是很强大，造成了软件调试困难。以后再开发硬件系统时，除要求对硬件操作很高的场合外，会使用单片机语言进行编程，以简化设计过程等等本章小结本章主要介绍了实验的环境和具体实验方法，在实验中遇到的问题。软硬件方面的不足及改进。结论本文给出了个高精度程控稳压电源的解决方案，初步设计了能够人为控制输出，输出范围在之间的，稳定精度能达到要求的程控稳压电源。该系统由硬件和软件部分组成，在查阅并学习现有的模块电路之后，选合适的电路进行组合。硬件部分由输入，输出变压器桥式整流电路型滤波电路带有运放的串联调整型晶体管稳压电路组出核心模拟电路部分，由单片机芯片芯片组成数控电路，外围电路包括数码管显示部分按键部分保护电路部分。软件部分利用单片机语言编程，控制数据输出和转换数据的接收，通过接收反馈电压，对输出进行调整并显示输出电压。系统功能的实现主要由稳压调整部分和单片机控制部分。运放的正端接输出的基准电压，负端接反馈电压，单片机控制基准电压的输出，同时根据反馈电压来调整基准电压的大