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单片机的直流稳压电源设计

2021-03-06 12:22编辑: www.jxszl.com景先生毕设
【】 本文的总体研究的大型数控直流电源相关产品的一般性能发现,可以在成本和产品性能方面还有很大的上升空间,尤其是在功耗方面,因此本文用STC89C51单片机作为控制芯片,结合核心器件设计的数控直流电源控制系统,输出电压可通过电位器旋钮灵活调整,以确保用电安全,本系统还设置了安全报警功能,当输出电压超过设定的安全值时,蜂鸣器发出报警信号。该软件采用C语言编写的代码,经过大量的仿真测试,系统的硬件和软件达到了良好的兼容性,并且系统实现了所有功能的预期项目的建立。数控直流稳压电源控制系统投入批量生产,可以提高现有产品在市场上的整体性能,并能迅速赢得消费者用户的青睐。
目录
一、引言 1
(一) 直流稳电压电源的发展背景 1
(二) 直流稳压电源控制系统的国内外发展现状 2
(三) 本文主要研究内容 2
二、方案选择及元器件介绍 3
(一)主控芯片的选取 3
(二)STC89C51单片机简要概述 4
(三)LM2596直流稳压电源模块 5
(四) ADC0832模数转换器介绍 5
(五) LCD1602显示器介绍 6
三、硬件系统设计 8
(一)数控直流电源硬件结构框图设计 8
(二)单片机最小系统设计 8
(三)LM2596直流稳压电源模块电路设计 10
(四)ADC0832模数转换器电路设计 10
(五)显示器电路设计 11
(六)报警电路设计 12
四、软件系统设计 13
(一)数控直流电源软件工作流程设计 13
(二)ADC0832模数转换器工作流程设计 14
(三)显示器工作流程设计 14
五、实物系统的功能调试 16
(一)实物的制作 16
(三)问题总结 18
总 结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 元件列表 23
附录三 程序 24
一、引言
直流稳电压电源的发展背景
 

 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072

本课题将要设计的这款直流稳压电源控制系统是一种使用微处理器来控制的电子系统,所谓的基于51单片机的直流稳压电源控制系统实际上指的是在硬件结构上以51单片机作为核心部分,通过单片机对芯片外部的硬件稳压芯片、按键模块以及显示屏等部分的驱动,实现整个系统的良好工作,这就是我们经常说的基于51单片机的直流稳压电源控制系统。最早的用于实现电压/电流稳定输出以及电压变换等功能的仪器早在很多年前就已经出现,这类传统意义上的直流稳压电源系统全部采用笨重的电子元器件结构来完成,当单片机技术还没有实现普遍化和生活化之前,使用传统电路结构来实现将市电整流并且实现直流输出、升压降压等功能是主流方式,这种传统式直流稳压电源系统所表现出的特点也是非常显著的,由于全部采用笨重的传统电子器件来组成整个系统框架,因此在外观上是非常庞大的,在使用过程中由于笨重的传统电子器件存在不可避免的摩擦和老损,因此需要定期地进行维护活着部件更换,另外由于全部采用传统电路结构,因此一旦投入使用就很难有办法进行功能升级或者系统优化,只能一直使用到报废,这就是传统直流稳压电源系统的典型特点。随着科学技术的飞速发展以及电子技术的空前的全民化,人们已经越来越不能满足于这种传统直流稳压电源系统所能实现的功能,这时候单片机系统的出现打破了这一僵局,大部分直流稳压电源系统的设计师们意识到唯有采用电子技术进行自动控制才能带来这种产品的全面发展,于是诸多开发人员以及相关传统企业开始了对基于单片机的直流稳压电源控制系统的开发与设计,由于单片机具有多管脚以及可编程等重要特性,其多管脚特点使得它可以同时对多种模块(按键、报警器以及液晶屏等)进行驱动,因此这种电子式的直流稳压电源控制系统突破了传统传统式的单一功能性,不但实现了传统传统式的基本功能,更引入了显示、系统配置以及报警等新型功能,更加重要的是由于单片机能够实现程序编程,因此即使将产品推向市场,也不耽误直流稳压电源产品的再升级,只需要通过程序代码的改写以及重新烧写就可以实现直流稳压电源控制系统的二次甚至多次升级,这还传统传统式直流稳压电源系统所无法实现的,另外由于这种电子式直流稳压电源系统全部采用芯片来完成各项功能,因此在批量生产后可以大幅度地降低生产成本,使得最终推向市场后的直流稳压电源控制系统表现出非常高的性价比,本课题就将采用单片机芯片来实现一款直流稳压电源控制系统。
直流稳压电源控制系统的国内外发展现状
电子式直流稳压电源系统在国内外目前都已实现了全面化,由于各大企业对于生产直流稳压电源系统产品的技术已经趋于成熟,而要实现更高的性能,还有很大的一段上升空间,因为随着微处理器技术的不断发展,64位处理器即将横空出世,一旦64位微处理器技术成熟并投向市场,将这种更高性能的微处理器替换掉目前的16位或者32位芯片,将能够快速地淘汰掉现有产品,到那时基于单片机的直流稳压电源控制系统将能够实现更好的直流电压可控精度以及稳定度等功能,目前国内外所能实现的最先进直流稳压电源系统是32位的,大多采用ARM架构来实现,前不久美国芝加哥大学的一个兴趣小组采用了CM3架构微处理器作为主控,实现了一款纹波分量远低于0.05%的直流稳压电源系统,这款系统的推出实现了高质量以及高精度的电压输出功能,同时也标志着为了实现更高性能的直流稳压电源系统我们有很长一段路要走。
本文主要研究内容
本次的毕业设计将在传统数控直流电源系统的发展基础上,设计出一款能够实现数控直流电源功能的智能数控直流电源控制系统,并选用目前市场上使用最为广泛的51单片机作为控制系统的主控器件,在文章结构上,第一章主要对数控直流电源系统的发展背景和当前的发展背景做了主要阐述;第二章对智能控制系统的整体结构进行了设计,并且确立了结构中各模块所要使用到的元器件;第三章将对各模块的电气原理图进行了设计,并且对设计原理以及设计思路进行了详细的描述;第四章对系统的软件程序进行了设计,通过了Visio绘图软件绘制了流程图进行了软件的工作流程描述;第五章主要在硬件电路的设计基础上,使用了Proteus 7.8仿真软件对数控直流电源控制系统进行了仿真优化,并将仿真结果通过图片方式进行了展现。
1)构建51单片机最小系统,来作为控制系统的核心部分;
2)构建DCDC直流稳压电源模块,实现电压的稳定转换;
3)能够实现1~3.3V直流电压的稳定输出,最大输出电流可达到3A ;
4)具有报警功能,当输出电压超过报警电压时,单片机驱动蜂鸣器发出报警信号;
5)通过51单片机生成PWM波,以此来控制DCDC稳压模块的输出电压;
6)通过单片机实现对液晶屏的驱动;
二、方案选择及元器件介绍

原文链接:http://www.jxszl.com/dzxx/txgc/50478.html