利用MCS—51单片机实现数控电源

评估等级按优良中差划分，优分良分中分差分以下。

三评分由专业教研室或院组织专门评分小组不少于人，根据指导教师和答辩委员会意见决定每个学生的分数，在有争议时，应由答辩委员会进行表决。

四毕业论文答辩工作结束后，各院应于月日前向教务处推荐优秀论文以汇编成册，推荐的篇数为按当年学院毕业生人数的篇。

五各院亦可根据本专业的不同情况，制定相应的具有自己特色的内容。

须报教务处备案。

六书写格式要求目录内容提要须书写左右汉字，开题报告文科除外的内容要根据不同专业的课题任务要求，阐述查阅文献文案论证解题思路工作步骤等正文含引言结论等参考文献或资料第页毕业论文设计创作承诺书论文题目利用单片机实现数控电源姓名所学专业学号完成时间年月日指导教师姓名职称承诺内容本毕业论文设计创作是学生张晓龙在导师王娟的指导下完成的，没有抄袭剽窃他人成果，没有请人代做，若在毕业论文设计创作的各种检查评比中被发现有以上行为，愿按学校有关规定接受处理，并承担相应的法律责任。

学校有权保留并向上级有关部门送交本毕业论文设计创作的复印件和磁盘。

备注学生签名指导教师签名年月日年月日说明学生毕业论文设计创作如有保密等要求，请在备注中明确，承诺内容第条即以备注为准第页摘要第章绪论第二章系统设计硬件电路的设计软件程序的设计数控电源的设计要求第三章系统的硬件电路设计显示电路键盘电路数字模拟转换器电路放大电路单片机电路总的硬件电路图第四章系统的软件程序设计系统流程图设计系统的软件编程结论第页摘要本系统以单片机作为系统的核心，由数字模拟转换模块按键串口显示模块等模块组成个数控电源。

该系统实现了输出电压范围，步进输出电流输出电压值由数码管显示由键控制输出电压步进递增。

输入模块的按键按下之后，对单片机就有了个输入，单片机将输入的数字方面给显示模块，让它们在数码管中显示出来另部分输给，让它转化为模拟量电流输出，通过预算放大器将这模拟量转化为相应的电压，这电压经过放大后即为电压输出值。

第页第页利用单片机实现数控电源第章绪论电源技术尤其是数控电源技术是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。

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。

电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了系列的产品精度标准。

只有满足产品标准，才能够进入市场。

随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。

数控电源是从年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。

这些理论为其后来的发展提供了显示采用数码管电路来实现，需用到两个数码管，个代表十分位，个代表个位。

数码管采用共阴极类型。

共阴极数码管内部采用个二极管的级被连接在起和引脚相接。

在使用时引脚应接低电平，当数码管的其余个引脚接高电平，则该引脚对应的发光二极管被点亮。

引脚应该通过个限流电阻和接地线相接。

数码管的电路符号如图所示。

图数码管数码管的引脚与口引脚的连接关系数码管对于该显示电路，如果不使用数码管的小数点时，控制共阴极数码管的单片机引脚可以直输出低电平。

数码管显示字符及代码如下数码管显示字符数码管显示字符显示电路与单片机的连接第页图显示电路与单片机的连接数码管与单片机连接方式如图所示，单片机工作同步移位寄存器方式下。

引脚输出数据，引脚输出同步移位时钟。

在图所示的电路中，使用了两个串行移位寄存器来驱动两个数码管。

从单片机引脚来的同步移位信号同时加到两个引脚，从引脚来的串行数据信号加到第个的串行数据输入口，从第个引脚移出的串行数据再加到第二个的串行输入口。

键盘电路数控电源的键盘电路采用如图所示的基于中断方式的式键盘电路，键盘电路使用单片机的外部中断。

第页图键盘电路如图所示，个按键开关分别与单片机的输入输出引脚相连接，每个按键还通过个限流电阻与电源相连接。

另外，个按键开关还分别与输入与门的个输入引脚相连接，输入与门的输出引脚与单片机的外部中断信号的输入引脚相连接。

当按键按下时，外部中断信号的输入引脚为低电平，它向单片机发出中断申请。

如果这时外部中断的中断被允许，则将响应中断。

在中断服务程序中，首先读入引脚的状态，接着执行段的延时程序再次读入引脚的状态通过比较两次读入的状态实现软件去抖动。

确定有按键按下，利用程序可以判断哪个引脚的输入为低电平，从而确定哪个按键被按下。

键盘中的四个按键分别扮演个不同的角色按键用来进行功能选择以实现输入多个数据按键用来完成功能选择以后对数据进行加操作按键对数据进行减操作按键用来用来把输入的数据送到目的地。

第页不同的功能选择对应不同的内部数据存储器的存储单元。

在完成功能选择以后，就可以使用数据加键或数据减键使对应的内部数据存储器单元的数据加或减。

在使用加键的或数据减键的调整输入的过程中，数据只被送到数码管显示，它并没有被送到数字模拟转换器。

在完成所有的数据输入以后，通过按下执行键把需要进行转换的数据送到数字模拟转换器，并启动它的转换过程。

数字模拟转换器电路数字模拟转换器电路采用。

数字模拟转换器是种接口与系列单片机完全兼容，具有位分辨率的数字模拟转换器芯片。

它的封装形式如图所示。

图引脚图在图中，引脚是位数据输入线引脚用来接入基准电源引脚和用来输出模拟电流用来从输出端向数字模拟转换器引入反馈信号。

由于所设计的数控电源只需要路输出，的硬件电路采用如图所示的单缓冲方式接口电路。

图单片机与连接图第页图中的运算放大器用来把电流输出信号转换成电压输出信号。

运算放大器输出在送往负载的同时也送到的引脚用作反馈信号。

只要单片机的地址输出引脚输出低电平即可满足数字模拟转换器所需要的地址要求。

如果使其他地址输出引脚位高电平，则这时数字模拟转换器的地址为。

数控电源的电压输出范围为，步进电压的调整值为，因此在数控电源中，数字模拟转换器的数据输出范围为以提供个调整步进，对应于这个输入数据范围，数字模拟转换器对应的模拟电压输出范围为。

放大电路放大电路包括两级电压放大电路和电流放大电路。

由数字模拟转换器电路的测量数据，当它的输入数据为时，对应的输出模拟电压为，因此需要级放大电路，它将输出满足数控电源要求的的电压。

电流放大器用来降低数控电源的输出电阻，使得当负载电阻较小时，即输出电流较大时，数控电源的输出电压不会下降得太多。

电压放大电路和电流放第页大电路如图所示。

图放大电路图电压放大电路由运算放大器组成。

电流放大电路采用三极管的射极输出器以降低输出电阻。

射极输出器的输出电阻与三极管的值成反比，因此使用两个三极管组成达林顿管结构以提高等效三极管的值。

单片机电路该设计的数控电源的控制器采用单片机，共有四个口。

口脚至脚是双向位三态口，在外接存储器时，与地址总线的低位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动个型的负载。

口脚至脚是准双向位口。

由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向口。

口能驱动吸收或输出电流个型的负载。

对，引脚的第二功能为定时计数器的外部输入，引脚的第二功能为捕捉重装触发，即的外部控制端。

对编程和程序验证时，它接收低位地址。

口脚至脚是准双向位口。

在访问外部存储器时，它可以作为扩展电路高位地址总线送出高位地址。

在对编程和程序验证第页期间，它接收高位地址。

可以驱动吸收或输出电流个型的负载。

口脚至脚是准双向位口，在中，这个引脚还用于专门功能，是复用双功能口。

能驱动吸收或输出电流个型的负载。

作为第功能使用时，就作为普通口用，功能和操作方法与口相同。

作为第二功能使用时，各引脚的定义如表所示。

表各口线的第二功能定义口线引脚第二功能串行输入口串行输出口外部中断外部中断定时器外部输入定时器外部输入外部数据存储器写脉冲外部数据存储器读脉冲在该数控电源的总电路中，四个口均被涉及。

口的位用于向转换器输入需要变换成模拟量的位数字量口的前四位与式键盘的四个按键向连接，当没有按键按下时，均为高电平当位的电平由高转低时则转入相应的中断服务程序直保持为低电平，与的片选信号引脚相连，这就设定了的地址为均使用第二功能，其中和分别与两个串行移位寄存器相连，用于将单片机的串行数值信息并行输入到数码管显示电路中，与四个按键信号相与后的信号相连，用作外部中断信号的输入口，当电平为低电平时，即转入中断服务程序，同时判断是哪个按键按下。

开题报告Ⅰ利用单片机实现数控电源毕业论文设计创作开题报告由学生本人认真填写学号姓名导师姓名职称开题时间日课题题目利用单片机实现数控电源课题来源导师指定自定其他来源课题的目的意义以及和本课题有关的国内外现状分析目的设计个数控电源，实现键盘对电源输出电压值的步进控制。

意义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致性等工程问题，极大地提高生产效率和产品的可维护性。

现状数控电源是从年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。

这些理论为其后来的发展提供了个良好的基础。

开题报告Ⅰ研究目标研究内容和准备解决的问题目标通过设计个数控电源，实现键盘对电压输出值的步进控制内容通过单片机与数码管及键盘的连接，将单片机的位数字量转化为模拟量输出到负载。

准备解决的问题单片机使用何种数据传输方式，如何同时实现数据显示值和电压输出值的同时改变，如何使用中断方式实现单片机对键盘信号的识别。

开题报告Ⅱ拟采取的方法技术或设计开发工具单片机使用同步移位寄存器方式，数码管使用共阳极数码管，键盘使用基于中断