正负可调双路直流稳压电源_论文_已过

方案的选择为了便于本次设计需要，此次电压源设计选用方案。

采用系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。

采用软件方法来解决数据的预置以及电流的控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现本系统以直流电源为核心，利用系列单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，并可由数码管显示实际输出电压值和电压设定值。

利用单片机程控输出数字信号，经过转换器输出模拟量，再经过运算放大器放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电电流的变化而输出不同的电压。

单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控，输出电压经过电流电压转变后，通过转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电压更加稳定，构成稳定的压控电压源。

数字控制部分正负可调双路直流稳压电源的数控部分采用单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压值，并由数码管进行显示实际输出的电压值和电压设定值。

显示及输出部分该数控电压源的显示部分采用六位数码管显示。

通过键盘电路给定所要输出的电压值，在使用键盘完成输出电压调整后，输出电压对应的数据被送入单片机，电压值被经过处理后送入数码管显示。

该显示电路既可以用来显示所要输出的电压值，也可以用来显示键盘电路的调整过程，使输出的电压值可以被直观的观察到。

该双路直流稳压电源的输出部分由数字模拟转换电路，放大电路，稳压电路组成。

由单片机控制输入电源信号的产生，然后将输出的数字电压信号经数字模拟转换器产生相应的模拟电压信号，再经放大电路及相应的稳压调整电路，最后输出所需电压值。

系统框图该稳压电源的整体系统电路由键盘电路，单片机电路，显示电路，信号处理电路组成。

其中信号处理电路包括数字模拟转换电路，模拟信号放大电路，输出信号调整电路，最后经过稳压的电压值经负载输出。

系统框图如下哈尔滨工业大学毕业设计论文图正负可调双路直流稳压电源系统框图本章小结本章主要提出了本次毕业设计的题目与要求，介绍了系统的方案论证与选择，考虑到设计的精度要求和作品最终的实用性，该电压源的设计方案采用数控方法设计。

基于单片机原理设计该电压源主要有设计方案简洁，精度高，便于电压调整和系统功能扩展，节省资源等优点。

根据设计要求确定了系统方框图和整机电路图，该电压源的电路主要包括键盘部分，单片机部分，显示部分，数字模拟转换部分，电压放大部分，电压调整部分构成。

本章主要对各部分主要内容做了大概的介绍，以便于读者对后面章节内容的了解。

哈尔滨工业大学毕业设计论文第章系统硬件电路设计主控制部分简述是种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能位微处理器。

具有字节可编程闪烁存储器，可擦除的的只读存储器，的是种高效微控制器。

单片机为很多嵌入式控制系统提供了种灵活性高且价廉的方案三级程序存储器锁定可编程线两个位定时器计数器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。

引脚图如图下图所示电源引脚电源引脚接入单片机的工作电源。

脚接电源脚接地。

控制引脚复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高电平时间。

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。

在编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，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。

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，将跳过个脉冲。

如想禁止的输出可在地址上置。

此时，只有在执行，指令是才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态禁止，置位无效。

时钟引脚两个时钟引脚和外接晶体与片内的反相放大器构成了个振荡器，它为单片机提供了时钟控制信号。

脚反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输脚来自反向振荡器的输出。

哈尔滨工业大学毕业设计论文口引脚口口为个位漏级开路双向口，每脚可吸收个型负载。

当口的管脚第次写时，被定义为高阻输入。

能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据地将所要输出电压的数值送给单片机，经单片机处理后将该数值方面送给信号处理电路，同时该数据被送给显示电路去显示。

该显示电路由数码管和锁存器组成。

数码管的外型结构如图所示。

数码管又分为共阴极和共阳极哈尔滨工业大学毕业设计论文两种类型，其结构分别如图和图所示。

外型结构共阴极共阳极图数码管内部电路图本系统电路采用动态显示，其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，要依次扫描，占用较多时间，但采用动态显示方式比较节省口，而且硬件电路也较静态显示简单。

显示驱动电路单片机受引脚数的控制，口兼用数据线和低位地址线，为了将它们分离出来，需要在单片机外部增加显示驱动电路。

本设计选用驱动芯片。

是种带有三态门的锁存器，其引脚图如图所示。

对其引脚说明如下位数据输入线。

位数据输出线。

数据输入锁存选通信号，高电平有效。

当该信号为高电平时外部数据选通到内部锁存器，跳变时，数据锁存到锁存器中。

哈尔滨工业大学毕业设计论文图锁存器的引脚图数据输出允许信号，低电平有效。

当该信号为低电平时，三态门打开，锁存器中数据输出到数据输出线。

功能表如表所示表功能表按键部分按键接口具有的功能键扫描功能，即检测是否有键按下键识别功能，确定被按下的键所在的行列的位置产生相应的键的代码按键采用中断方式与单片机相连，其中行和列占用了单片机的口，四列除了分别使用的电阻上拉至外，还和的输入相连接，与门哈尔滨工业大学毕业设计论文对应输出接单片机的外部中断输入引脚，用于在有键按下时申请中断。

输出部分输出电路主要由三端稳压器和构成。

这里介绍用块和块三端稳压器对称连接，即可获得组正负对称的稳压电源，经过稳压处理的电压值最后经负载输出三端稳压芯片概述如图所示，引脚号标注方法是按照引脚电位从高到底的顺序标注的。

引脚为最高电位，脚为最低电位，脚居中。

从图中可以看出，不论正压还是负压，脚均为输出端。

对于正压系列，输入是最高电位，自然是脚，地端为最低电位，即脚。

在系列中，散热片和地相连接。

芯片内部电路图三端稳压芯片概述对于负压系列，输入为最低电位，自然是脚，而地端为最高电位，即脚，如图所示。

此外，还应注意，散热片总是和最低电位的第脚相连。

在系列中，散热片和输入端相连接。

哈尔滨工业大学毕业设计论文图内部芯片电路图整机原理图图正负可调双路直流稳压电源电路原理图本章小结本章是该系统设计的重点章节，在本章中对该数控电压源的各部分内容作哈尔滨工业大学毕业设计论文了详细的介绍，将该系统设计重点分为数控部分，显示部分，信号处理部分，电压放大部分及输出电压调整部分。

在本章中对各部分内容都做了详细的介绍，其中对数控部分介绍主要包括芯片各引脚功能和对输入信号的处理。

对信号处理部分介绍包括芯片的引脚功能介绍。

对显示电路部分介绍主要详细介绍了数码管显示方式和位锁存器的引脚图，本设计考虑到实际情况采用动态显示方式。

放大电路主要采用两片放大器构成。

电压调整部分采用和构成，其中作为输出，作为输出。

哈尔滨工业大学毕业设计论文第章系统软件设计软件程序框图正负可调双路直流稳压电源的软件程序框图如图所示图正负可调双路直流稳压电源程序组成框图哈尔滨工业大学毕业设计论文数码管显示电路设计该数控电压源的数据显示采用数码管来实现。

在该部分电路设计中，单片机与显示电路之间的数据传输采用串行通信方式，单片机工作在串行口工作方式，即同步移位寄存器方式。

相关的显示子程序如下本章小结本章主要介绍了该数控稳压电源的软件系统设计，在该章中给出了软件设计的程序框图和部分编程。

首先单片机被初始化，始化工作完成以后，单片机通过执行条自跳转语句来等待操作者通过键盘输入产生的中断信号。

当操作者按下按键，单片机将进入外部中断的中断服务程序。

中断服务程序中经过软件去抖动，然后判断哪个按键被按下。

键盘处理，数字模拟转换器的控制和数据的显示都在外部中断的中断服务程序中完成。

这些工作完成以后，单片机将退出中断，继续执行自跳转语句来等待操作者再次输入需要产生的输出电压值。

哈尔滨工业大学毕业设计论文该数控稳压电源的显示部分采用数码管来实现。

单片机与显示电路之间的数据传输采用串行通信方式，单片机工作在串行口工作方式，即同步移位寄存器方式。

哈尔滨工业大学毕业设计论文第章系统安装及指标测试系统指标测试在设计完成以后，要对单元电路进行联合测试，检验他们是否达到设计要求。

检查的项目包括输出电压范围，在整个输出电压范围内的步进调整值，输出的最大电流和电路的工作情况。

数控电源系统的供电由直流稳压电源提供，需要提供种电压的电源，电源和电。

输出电压范围和步进调整值由三用表测量。

当数控电源的输出端连接在不同负载电阻时，由于输出电流不同，输出电压也不同。

这里分别列出当负载电阻为，和时数控电源的要求输出电压值。

实测电压值，绝对误差和相对误差。

当负载电阻为时，要求输出电压时，绝对误差为，相对误差为实测输出电压为。

当负载电阻为时，要求输出电压时，绝对误差为，相对误差为，实测输出电压为。

当负载电阻为时，要求输出电压时，绝对误差为，相对误差为，实测输出电压为。

系统调试误差分析电路调试过程中分析电路线路比较多，容易出现短路现象，数码显示由于短路出现显示不正常显示，整理线路后能够正常显示制作和测试电源时，由于没有认真参考整流管的接法和的芯片资料，出现两次电容爆裂。

数码管显示出现问题，检查电路发现有位数码管是共阴极，不符合电路要求，换为共阳极数码管后问题得到解决。

稳压管的输出端输出电压，检查电路，发现输出端需要增加个电容，增加后问题得到解决。

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