2022年数控直流稳压电源实训分析方案 .pdf

1 / 12 单片机简易数控直流稳压电源实训嵌入式应用实训报告班级：学号：姓名：一、实训目的与要求目的：熟悉单片机应用技术, 提高分析、解决工程问题的能力。该系统以直流电压源为核心， STC89C52 单片机为主控制器，通过按键来设置直流电源的输出电压，由数码管显示实际输出电压值。由单片机程序控制输出数字信号，经过 D/A 转换器 TLC5615 ）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。要求： 1）输出电压：范围 0+9.9v, 步进 0.1v ； 2）输出电流： 500mA ； 3）输出电压值由数码管显示； 18,19: 晶振谐振器 20 地线2128：p2 接口 高 8 位地址总线29: psen 片外 rom选通端，单片机对片外rom操作时， 29 脚(psen输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器31:EA rom 取指令控制器高电平片内取低电平片外取3239:p0.7p0.0( 注意此接口的顺序与其他I/O 接口不同与引脚号的排列顺序相反 40: 电源+5V 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页3 / 12 TLC5615的特点： 10 位 CMOS 电压输出； 5V 单电源工作；与微处理器3 线串行接口 SPI）；最大输出电压是基准电压的2 倍；输出电压具有和基准电压相同的极性；建立时间12.5us ；内部上电复位；低功耗，最高为1.75mW 。TLC5615作数模转换器。以下是TLC5615引脚图：Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压对于 OP07A最大为 25V），所以 OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低OP07A 为2nA）和开环增益高 的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM 接到 +5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。以下是共阳数码管引脚图：四、 软件设计#include sbit P1_0=P10 。sbit P1_1=P11 。sbit P1_2=P12 。sbit P1_3=P13 。sbit P1_5=P15 。sbit P1_6=P16 。sbit P1_7=P17 。unsignedchar led0=0 x40,0 x79,0 x24,0 x30,0 x19,0 x12,0 x02,0 x78,0 x00,0 x10。unsignedchar led=0 x03,0 x9F,0 x25,0 x0D,0 x99,0 x49,0 x41,0 x1F,0 x01,0 x09。sbit cs_ad=P15 。 sbit din=P17。 sbit sclk =P16。void da_out (unsigned int da_data unsigned char i。cs_ad=0。sclk = 0。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页5 / 12 for(i=0。i if(da_data & 0 x0200din=1。 else din=0。 sclk =1。 da_data unsigned char j。for(j=0。j TH1=0 x3c 。TL1=0 xb0。TR1=1 。while(!TF1 。TF1=0 。 main( unsigned char a1,a2。float x,y。a1=0。a2=1。TMOD=0 x10。P0=0 x40 。P1=0 xDF 。P2=0 x03 。while(1 x=a1*10+a2。y=1023*x/99 。da_out(y 。if(a1=0&a2=0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页6 / 12 P1_3=1 。 else if(P1_0=0&(a1=0&a1 a1+。P0=led0a1 。delay1s( 。 else if(P1_1=0&(a10&a1 a1- 。P0=led0a1 。delay1s( 。 else if(P1_2=0&(a2=0&a2 a2+。P2=leda2 。delay1s( 。 else if(a1!=9&a2=9&P1_2=0 a1+。a2=0。 P0=led0a1。 P2=leda2。 delay1s( 。 else if(a1!=0&a2=0&P1_3=0 a1- 。a2=9。 P0=led0a1。 P2=leda2。 delay1s( 。 else if(P1_3=0&(a2=0&a2 a2- 。P2=leda2 。delay1s( 。 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页7 / 12 五 调试说明硬软件的调试过程和调试方法。调试是任何实验中的重要一环, 调试的过程中能让我们发现很多微小、隐藏的错误。那些错误也许在自己设计产品的时候是不会想到的，而只能通过调试来发现并解决错误。首先是硬件的调试，由于之前的疏忽我们将稳压电源电路部分的调试留到了最后，结果放大部分的电阻不太合适也来不及换了。接上电源，测试OP07 部分，调节电位器，测零度和满度。控制电路部分我们编了了一段小程序使数码管从0到9逐一显示，在这个环节查出了个别同学存在数码管引脚接错。经过改正，大家都能正确显示了。其次是软件的调试，这一部分我们花了相当长的时间，定义位寻址、延时函数、键盘扫描、 D/A转换及主函数。期间有些不足的地方也在老师的帮助下解决了。每改进一次程序都烧到芯片里看看板子显示的效果，在我们的共同努力下，按键终于发挥了它本身的作用。进位、借位、步进0.1 1都能达到了。这使我们很欣慰。最后我们将软硬件结合测试。以下是最终的测试结果：数码管显示电压值0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 9.9 实际输出电压值0.34 1.17 2.03 2.87 3.71 4.57 5.42 6.28 7.15 7.98 8.81 由测试数据可知步进 1的按钮最终输出的电压值只步进了0.8 左右，与实训要求有一定偏差。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页8 / 12 六、总结与反思总结此次的单片机实训，我做的是简易数控直流稳压电源，在设计的过程中，涉及到了许多的专业知识，发现自己在编程及对电路的理解还不够好。在老师和同学的帮助下，成品基本达到了预期的设计目的和要求，但还是有些不足的地方。在进行整个设计之前，先根据需求分析，对单片机进行选型，我们上网搜罗了大量的资料，并结合书本，最后得出了原理图。在画protel原理图时要认真对待，由于我们画错了一个符号导致后来用错了一个电容，幸好对大体没有影响。画PCB 电路板的时候，要注意基本的布板原则，在此基础上追求美观。在焊接电路板的时候，应该分模块，逐个进行焊接并测试，我们就分了大的两部分，一部分是电源电路，另一部分是控制电路加串行口电路。在对各个硬件模块进行测试时，要保证软件正确的情况下去测试硬件，以防止找不到错误根源。在找了大量资料之后，我们确立了原理方案，并绘制成protel图。通过几天的焊接，我们完成了焊接部分的任务，并互相检查了电路。这个还是蛮有效果的，的确检查出了不少错误。改正了之后我们就忙于编程部分了，而且花了相当长的时间。导致后来电源部分没有足够的时间调试，放大部分一个小小的电阻让我们跌到了底谷。眼看实训最后一天了，我们还是没有达到更好的效果，其实心里挺着急的，最后一天老师也陪我们到晚上7 点多。虽然结果没有期望的那样美好，但是我们真的努力过了，尽力了。反思这次实训觉得自己思考问题还不够全面，常常把某个环节想的太简单以至于最后出乎意料没有时间调试了。而且在编写程序上有很多不足，还好有老师和同学的帮助。经过这次实训感觉自己对单片机的认识又有了进一步了解，在编程部分也有所提高。在以后的学习当中，我会弥补不足，更好的做好实训！精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页9 / 12 附录 ：原理图、 PCB图、作品照片1234D1BRIDGE1Vin1GND3+15V2U2LM7815CKVin1GND3+5V2U3LM7805CKC20.033uFC50.033uF+15V+5VQ18050R110KR210K+15V+15VVin3GND1-15V2U4LM7915CKC60.033uFC70.033uF-15V-15VC10104C8220uFC3220uFC1470uF/25VC4220uFC9470uF/25VUoC11104U+R32002374618U1OP07PR10k123J1CON3电源电路原理图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页10 / 12 abfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp9DS1AMBERCAabfcgdeVCC1234567abcdefg8dpdp9DS2AMBERCAY112.000MHZP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RET9RXD P3.010TXD P3.111INT0 P3.212INT1 P3.313T0 P3.414T1 P3.515WR P3. 616RD P3.717XTAL218XTAL119Vss20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE30EA31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039Vcc40S189S51VCCVCCC920PC1020PS2SW-PBD4IN4148R510KVCCS3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBS6SW-PBR61KR71KR81KR91KVCCLS1SPEAKERR10510R11510R12510R13510R14510R15510R16510R17510R18510R19510R20510R21510R22510R23510R24510R25510VCCQ29012D5IN4148R264K7P17P16P15P30P31VCCD6IN4148D7IN4148D8IN4148D9IN4148C112.2uF控制电路原理图162738495J1DB9C1+1V+2C1_3C2+4C2-5V-6T2 OUT7R2 IN8R2 OUT9T 2 IN10T 1 IN11R1 OUT12R1 IN13T1 OUT14GND15VCC16U2MAX232E12.2UFE22.2UFE32.2UFE42.2UFGNDVCCVCCP30P31串行口电路原理图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页11 / 12 PCB 电路图作品照片 控制电路部分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页12 / 12 作品照片 电源电路部分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页