数字式可调稳压电源的设计
目录
引言 1
一、数字是可调稳压电源的原理介绍 1
（一）方案选择和原理介绍 1
（二）单片机AT89C52的介绍 1
（三）LM016L液晶显示原理 2
（四）DAC0832的工作原理 2
二、数字式可调稳压电源的硬件电路设计 3
（一）晶振和复位电路 3
（二）矩阵键盘部分电路 4
（三）LED显示电路 5
（四）DAC0832数模转换电路 5
（五）电源部分电路 6
三、数字式可调稳压电源的软件设计 7
（一）系统软件主流程图 7
（二）初始化硬件流程图 7
（三）键盘扫描流程图 8
（四）液晶显示屏显示流程图 9
四、软件仿真 10
总结 12
参考文献 13
致谢 14
附录一 电路原理图 15
附录二 程序 16
引言
随着科技的发展，数字式可调稳压电源在生活和学习中了受到人们的广泛应用，它的性能非常适用于平时的科研和学习，但是由于传统的稳压电源的使用不是非常方便，所以我们一直在追求电源的数字化控制。这次课题我采用AT89C52单片机和一些电子元器件来设计数字式可调稳压电源，其中包括了基本的晶振电路，复位电路，数模转换电路和液晶显示电路这几个部分，希望可以实现设定输出电压值，显示电压值等功能。通过这次课题，我们能更多的掌握和巩固一些原本课本上没有的知识也可以进一步提高我们的编程能
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
力。电源的数字化控制技术随着现在科技的发展有了进一步的提高，因此只有符合标准的产品，才能够进入市场。电源的数字化控制技术发展于80年代，这时电力电子理论刚刚开始建立，它慢慢发展壮大并且为后来的发展奠定了良好的基础，后来，数控电源技术随着科学的进步发展越开越好。但是其产品还是存在着数控程度低、功率密度低和分辨率不高等问题。到了90年代的时候，数控电源的精度就已经可以达到0.05V，并且功率密度可以达到每立方英寸50W。传统的电源设计存在着一些问题，数字化电源设计针对传统电源设计的缺陷提出了一些改良方案，它能够减少生产过程中发生的不良因素，从而有效的解决了电源模块中的一系列问题。
一、数字是可调稳压电源的原理介绍
（一）方案选择和原理介绍
本课题我选择的方案是利用AT89C52芯片作为主要系统，外围包括了最小系统即晶振电路和复位电路，可调部分采用4X4矩阵式键盘来输入电压值，矩阵键盘包括数字09键，设定键，确定键，步进0.1和1键，通过处理后将数字量送入DAC0832输出模拟量再在液晶显示屏幕上显示，同时我们需要控制输出功率管的基极，并且通过输出功率管基极电压的变化从而间接地改变输出电压的大小，选用52芯片的原因是它在工业中的使用非常广泛，并且价格也不是很贵，适合学生用来做毕业设计。
（二）单片机AT89C52的介绍
如图1所示，是AT89C52的引脚图，它有40个引脚，18和19脚接晶振电路里面包括两个电容和一个晶振，9脚接复位电路包括一个10K的电阻和一个按键，10脚和11脚为总线输入它是一个低电压，20脚接地，40脚接电源，同时P0口到P3口的连接由自己的软件编程所控制，由于52单片机在电子行业的广泛应用，所以本次设计我们采用52单片机。
（三）LM016L液晶显示原理
如图2所示，利用LM016L液晶显示器来显示输出电压值，D0D7连接AT89C52的P0口，VSS接地，VDD接电源，V0需要接一个滑动变阻器，它利于显示电压，而且使用方便。
图1 AT89C52引脚图
图2 LM016L液晶显示屏
（四）DAC0832的工作原理
图3 DAC0832内部电路及引脚图
如图3所示，是DAC0832的内部电路和引脚图，下面我将详细介绍它的各部分功能，它有8位输入寄存器，8位DAC寄存器和8位D/A寄存器，由图3左边的图可知47脚和1316脚为数据的输入端，输入的数据进入输入寄存器，在经过DAC寄存器，最后通过D/A寄存器在IOUT脚（11脚和12脚）输出参考电压，同时在IOUT1脚我们需要接一个反馈电路，里面包括一个反馈电阻，将锁存数据输入给IEL脚，1脚的片选CS，在2脚写入WR1和WR2，它们相与的结果再与19脚相与，把结果送入输入寄存器，传送控制端XFER的数据与18脚相与，其结果送入DAC寄存器，3脚和10脚接GND，20脚接VCC。当ILE、CS和WR1同时有效时，LE1=0，当WR2、XFER同时有效时，LE2=1，寄存器的输出随输入的改变而改变，如表一所示，是DAC0832的工作方式。
表一 DAC0832的工作方式
工作方式
具体内容
单缓冲方式
单缓冲方式控制输入寄存器和DA寄存器同时接收资料，或者只用输入寄存器而把DA寄存器变为直通方式，此方式只适用于只有一路模拟量输出或者几路模拟量异步输出的情况。
双缓冲方式
先使输入寄存器接收资料，然后控制接收资料到DA寄存器，即分两次锁存输入，此方式只适用于多个D/A转换同时输出的情况
直通方式
资料不经过两级锁存器锁存，即CS,XFER,WR1，WR2都接地，ILE电平拉高，此方式适用于反馈控制线路和不带微机的控制系统，但是在使用时，需要通过另外的I/O口与CPU连接以匹配D/A转换。
二、数字式可调稳压电源的硬件电路设计
（一）晶振和复位电路
晶振复位电路如图4和图5所示，晶振电路中有两个22nF的电容和一个金属晶振，它是单片机中一个必不可少的系统，复位工作时，RST脚执行复位功能，上拉电阻R5将9脚置高电平，这时候10U的电容C9起滤波作用，XTAL1和XTAL2接单片机的18和19脚，XTAL1是振荡反相放大器的输入端，XTAL2是输出端，复位电路接9脚包括一个10K的上拉电阻和按键。
（二）矩阵键盘部分电路
如图6所示，本课题拟采用4×4矩阵键盘来输入电压值，步进0.1和1还有设定，确定等功能以实现数字化可调，稳压输出等目的。矩阵式键盘的读取有点繁琐，它需要依次对每一行的按键进行扫描和判断，然后才能得出结果。我们采用行扫描法，即一行一行扫描，先扫描第一行，然后在PA口输入0XFE（1111 1110），这个数据被放在PA口上，如果这时第一个按键被按下了，此时因为PA0=0，所以第一个按键按下后导通，所以PA4的电平从1变为0，于是PA端口的读数就变为1110 1110（OXEE），则按键一被按下。如果是第三个按键被按下，PA6的电平被拉低，PA的端口数据变成了1011 1110（OXBE）。
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