2022年基于单片机的可控直流电源——软件设计.docx
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1、精品学习资源东华理工高校长江学院本 科 生 毕 业 设 计(论 文)论文题目:基于单片机地可控直流电源软件 姓名:学号:班年级级:2021 级专业:自动化系:机械与电子工程学院指导教师:完成时间:2021 年 6 月 5 日欢迎下载精品学习资源作 者 声 明本人以信誉正式声明:所呈交地学位毕业设计(论文),是本人在指导老师指导下由本人独立撰写完成地,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为.文中引用他人地文献、数据、图件、资料均已明确标注出,不包含他人成果及为获得东华理工高校或其他训练机构地学位或证书而使用过地材料. 对本设计(论文)地讨论做出重要奉献地个人和集体,均已在文中以明
2、确方式标明 .本毕业设计(论文)引起地法律结果完全由本人承担.本毕业设计(论文)成果归东华理工高校长江学院全部.特此声明 .毕业设计(论文)作者(签字):签字日期:年 月 日本人声明:该学位论文是本人指导同学完成地讨论成果,已经批阅过论文地全部内容,并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容地一样性和精确性.学位论文指导老师签名:年 月 日欢迎下载精品学习资源基于单片机地可控直流电源(软件)Controllable DC power supply based on single chip microcomputer( software)2021 年 6 月 5 日欢迎下载精品学习资源摘 要在现
3、实生活中,常常要用到电压不同地地地电源,所以电源电压要求也是多样化 .怎么设计一个电压稳固、电压可步进、调剂范畴大地电压源,成为了电子技术方面地热点.在市场上,电源产品多种多样,但是大多会存在一些问题:输出地电压稳固性差;转换效率低;输出地精度不够高;不能满意特殊电压地要求;纹波地电流太大;而且大部分采纳地是可以调剂地电阻器调剂,操作地难度大.采纳单片机可控电源技术就可以随时变换电压地输出来满意对电源地要求,可使电压源精度更高,可以便利我们日常生活使用.此题设计地电源输入为沟通 220V ,输出电压直流5V 至 15V ,电流直流 0 至 1A ,并能够显示预设电压和输出电压值 .数控直流电源
4、地掌握器是以AT51 系列单片机为核心.系统主要有微掌握器PWM模块、斩波模块、 AD模块、显示和键盘模块构成,该电源具有稳固性好、精确率高、响应速度快等特点.关 键 词 : 单 片机 ;可 控 式 ;稳 压电 源 ;PWMABSTRACT欢迎下载精品学习资源In real life,weoften use differentpower supply voltage, so the power supply voltage requirements are diverse. How to design a stable voltage,Stepping voltage, adjustment
5、range of the voltage source. Electronic technology has become a hot spot. In the market, there are different kinds of power products, most of them still has some problems: the poor stability of the output voltage; low conversion efficiency; accuracy of the output is not high enough; you can notmeet
6、the requirements of special voltage ; ripple current is too large ; and most can be adjustedusing the adjustment resistor,the operation is a large difficult. SCM controllable power technology whichyou can always change the output voltage to meet the power requirements, allows the voltage source high
7、er accuracy, you can easily use in our daily lives. The title design power inputAC 220V, output voltage DC 5V to 15V, current DC 0 to 1A,and the abilityto display preset voltage and output voltage. NC DC power supply controller is based on AT51 MCU core. System has the microcontrollerPWMmodule, chop
8、per module,ADmodule, display and keyboard modules, the power supply has good stability, high accuracy, fast response and so on.Keywords: microcontroller; controllable ; power supply ; PWM欢迎下载精品学习资源目 录摘 要 .ABSTRACT .1 绪 论01.1 讨论目地及意义01.2 系统讨论方向及讨论方法01.3 论文构成及讨论任务要求12 方案地论证与设计22.1 方案及其框图22.2 方案地确定33 软
9、件方案设计33.1 主程序模块33.2 按键掌握模块43.2.1 按键电路43.2.2 按键子程序63.3 反馈模块83.3.1 模数转换电路83.3.2 反馈子程序93.4 显示模块103.4.1 数码管结构103.4.2 数码管工作原理113.4.3 数码管字形编码113.3.4 LED 数码管驱动12致 谢14参考文献15附录一 系统源程序16附录二 总电路图24欢迎下载精品学习资源绪 论采纳单片机地数字可调稳压电源价格低廉采纳普遍使用地元件就能实现其功能,显示清楚直 观,传统地模拟可调稳压电源没有读数,在读数过程中很不便利,并且长时间使用会造成输出电 压不稳 .数字可调稳压电源就采纳先
10、进地数显技术,使测量结果一目了然,只要外表不发生跳数现象,测量结果就是唯独地,不仅保证读数地客观性与精确性,仍符合人们地读数习惯,能缩短读 数和记录地时间 .模拟可调稳压电源大多是通过调剂电位器地阻值转变输出直流电压,电位器特殊简洁磨损,使用一段时间后就会显现接触不良,引起输出电压不稳固.数字可调稳压电源是通过接 触按钮以步进方式选取不同地输出电压,再有数码管显示输出电压机器工作状态,工作稳固牢靠. 采纳单片机地数字可调稳压电源,它具有输出电压简洁转变、价格低廉、显示清楚直观、精确度高、扩展才能强等特点.1.1 讨论目地及意义在当代科技与经济高速进展地过程中,电源起到了关键性地作用.电源技术特
11、殊是可控电源技 术是一门实践性很强地工程技术,服务于各行各业,单片机处理是电能地正确应用技术之一.当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、掌握理论、材料等诸多学科领域.随着运算机和通讯技术进展而来地现代信息技术革命,给单片机供应了宽阔地进展前景,同时也给电源提出了更高地要求 .一般电源在工作时所产生地误差,很明显地影响整个系统地精确度,在使用时可能造成许多不良后果,随着数控电源在电子装置中地普遍使用,由电源引起地故障大大降低,因此电源地数字化掌握无疑是人们追求地目标之一,它所给人带来地便利也是不行否定地.其中,数控直流稳压电源就是一个典型例子,人们对它地要求也越来越高,要想为现代人地工作、科研
12、、生活供应更好地、更便利地设施就需要从数字电子技术入手,一切向数字化、智能化方向进展.另外,对我们同学而言,在试验过程中有一个稳固可调地直流电源也是很有必要地,在很大程度上便利了我们地试验操作,提高试验地精确度.因传统地直流稳压电源输出电压是通过粗调波段开关及细调电位器来调剂地,并由电压表指示电压值地大小,这种直流稳压电源存在读数不直观、电位器易磨损、稳压精度不高、不易调准、电路构成复杂、体积大等缺点,而基于单片机控制地数字式可调稳压电源能较好地解决了以上问题.此题采纳单片机和其它元器件及外围电路,开发一个数字式可调稳压电源.能够步进调剂输出电压值,具有电压值输出显示等功能.通过此系统地设计,
13、让开发者更深刻地把握单片机基本原理,并熟识一些外围电路地扩展,以及进一步提高C 语言地硬件编程才能 .1.2 系统讨论方向及讨论方法本系统讨论地直流稳压电源主要是符合智能化、数字化以及模块化地特点.智能化主要是指系统有可编程模块可以对系统进行智能掌握.数字化主要是指系统输出电压通过LED 数码管显示,并欢迎下载精品学习资源且可以通过按键对输出电压进行连续步进数字化调剂.模块化是指系统由各个相关模块组成,提高了系统地牢靠性 .此次毕业设计从一开头选题就目地明确,毕业设计课题确定下来后,通过运用高校四年所学地专业学问和查阅参考了一系列地资料加以完成. 针对题目地要求,第一对整个设计思路进行规划,例
14、如:要用到什么模块,模块应当怎样分布,怎么和谐好这些模块. 然后针对方案地可行性进行反复地参照对比,敲定最终设计方案,在敲定方案之后,查阅参考相关资料进行硬件电路地各个模块地设计,同时软件模块也同步进行,经过不断地检测、编译,将正确地代码烧写入单片机储备单元中,最终一次次地调试系统,通过不断地修改来完善系统.1.3 论文构成及讨论任务要求本文总体概括了单片机实现数字式可调稳压电源地原理、着重介绍了单片机实现数字式可调稳压电源地软件设计.本系统主要讨论数字式可调稳压电源如何实现数控、稳压和电压输出显示等,其中包含一些必要地硬件设计和软件设计.1. 设计任务基于单片机地可控直流电源2. 任务地技术
15、要求( 1) 可输出直流电压 5-15V ,直流电流 0-1A ;( 2) 具有电压预置与电压步进功能,电压0.1V 步进微调, 1V 步进粗调;( 3) 输出具有过流爱护功能;(4)具有人 机界面,能实时显示电压 电流值.欢迎下载精品学习资源2 方案地论证与设计2.1 方案及其框图电子电路地重要部分是可控稳压电源,它地质量好坏会直接影响到电子设备地牢靠性,并且电子电路地故障70%来源于电源 .所以电源越来越受到我们地重视.电子电路和电子设备对电源最基本地要求是电源地输出电压或者输出电流肯定要稳固.通过查阅资料,掌握电路是本电路地核心部分,由于掌握部分打算地输出地幅值、频率、稳固性及达到所需电
16、压地速度快慢,就对它地挑选有以下三种方案:方案一:使用纯数字电路纯数字电路地可调稳压电源信息使用数字格式,数字信号处理器UCD9501 和数字掌握电源驱动器 UCD7100 构成智能化数字电源系统,动态过程简洁;使用小尺寸处理,电路简洁占用地硅片比较少可以节约费用.但数字电路地实现比较复杂,数字电路使用了许多地规律单元;由于目前数字电路地技术不够好,数字电路整体地花费相比于电阻电路更高;尺寸小地数字电路芯片性 能要求高;数字电路组成地电源技术仍不够成熟,显现问题时可能会无法解决,纯数字电路框图 如图 2-1 所示:沟通输入PWM电源驱动器输出电压UCD9501DSP显示电路接口电路键盘图 2-
17、1 纯数字电路框图方案二:使用电阻电路使用电阻电路地可调稳压电路是用电阻组成地电路,电压地输出就是利用电阻地比值来掌握,且一般使用滑动变阻器来转变电阻地值,从而转变输出地电压幅值,由于滑动变阻器转变是靠手滑动滑片,得到地电阻值可能不是整数,得到地电压也不是整数,那么电源就不符合电路地要求,由于滑动变阻器地电阻地阻值是确定地,所以幅值转变地范畴也比较小 .随着电子行业不断地进展,对电源地要求越来越高,它地弊端就会让它渐渐地离开电子电路地舞台 .电阻电路框图如图2-2 所示:欢迎下载精品学习资源交流电源变压器整桥整流滤波器LM317稳压电路输出电压图 2-2 电阻电路框图方案三:使用单片机电路单片
18、机电路地可调稳压电源是将数字电路和单片机结合在一起地电路,不但有数字电路地精度高地特点,而且仍能很好地地简化复杂地纯数字电路.采纳单片机后,可以节约许多芯片,得到地输出电压更稳固,精确度更高,达到要求地速度会更快;由于单片机是使用软件编程地,可以便利地调整电源地性能指标,只需将程序修改,不用转变硬件电路,使得单片机电源地功能更多单片机通过数模转换输出一个电压,用作电源地基准电压电源可以通过键盘预置输出电压,单片机不加入反馈掌握,电源仍要使用特地地PWM 掌握芯片,单片机电路框图如图2-3 所示:电源电路单电压控制单元斩 波电路输出按键电路片显示电路电压、电流采集单元机过流爱护.图 2-3 单片
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- 2022 基于 单片机 可控 直流电源 软件设计
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