附录英文参考资料, 附录程序, 附录整机原理图, 附录元器件表, 键入文字 键入文字 第章绪论 采用单片机的数字可调稳压电源价格低廉采用普遍使用的元件就能实现 其功能显示清晰直观传统的模拟可调稳压电源没有读数在读数过程中 很不方便并且长时间使用会造成输出电压不稳。数字可调稳压电源则采用 先进的数显技术使测量结果目了然只要仪表不发生跳数现象测量结 果就是唯的不仅保证读数的客观性与准确性还符合人们的读数习惯 能缩短读数和记录的时间。模拟可调稳压电源大多是通过调节电位器的阻值 改变输出直流电压电位器特别容易磨损使用段时间后就会出现接触不 良引起输出电压不稳定。数字可调稳压电源是通过接触按钮以步进方式选 取不同的输出电压再有数码管显示输出电压机器工作状态工作稳定可靠。 采用单片机的数字可调稳压电源它具有输出电压容易改变价格低廉显 示清晰直观准确度高扩展能力强等特点。 课题背景 电源技术尤其是数控电源技术是门实践性很强的工程技术服务于各 行各业。当今电源技术融合了电气电子系统集成控制理论材料等诸 多学科领域。直流稳压电源是电子技术常用的仪表设备之广泛的应用于 教学科研等领域是电子实验员电子设计人员及电路开发部门进行试验 操作和科学研究不可缺少的电子仪器。在电子电路中通常都需要电压稳定 的直流电源来供电。而整个稳压过程是由电源变压器整流滤波稳压等 四部分组成。然而这种传统的直流稳压电源功能简单不好控制可靠性低 干扰大精度低复杂度高。普通的直流稳压电源品种有很多但均存在 下二个问题输出电压是通过粗调波段开关及细调电位器来调节。 这样当输出电压需要精确输出或需要在个小范围内改变时困难就较 大。另外随着使用时间的增加波段开关及电位器难免接触不良对输出 会有影响。稳压方式均是采用串联型稳压电路对过载进行限流和截流保护 电路构成复杂稳压精度也不高。 在家用电器和其他各类电子设备中通常都需要电压稳定的直流电源供 电。但在实际生活中都是由的交流电网供电。这就需要通过变压整 流滤波稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输 出电压中的纹波般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成若由晶体管滤 波器来代替则可缩小直流电源的体积减轻其重量且晶体管滤波直流电源 不需要直流稳压器就能用作家用电器的电源就既降低了家用电器的成本 由缩小了其体积使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器 和波段开关来实现电压的调节并由电压表指示电压值的大小。因此电压 的调节精度不高读数欠直观电位器也易磨损。而基于单片机控制的直流 稳压电源就较好地解决以上传统稳压电源的不足。键入文字 数控稳压电源是电子行业发展的必然产物。近年来随着电子技术的发 展可调稳压电源应用的越来越广泛。目前由各种单片机构成的数字稳压电 源产品越来越多已被广泛用于家庭电器工业电器军事电器等领域显 示出强大的生命力。与此同时由于它扩展能力很强功能日趋完善而扩展到 人们生活的各个方面。 设计任务与技术要求 设计任务 单片机控制数字显示可调稳压电源 任务的技术要求 输出电压为 输出误差 额定输出电流 第章方案的论证与设计 方案选择 数控稳压电源是电子设备的重要部分其质量好坏直接影响着电子设备 的可靠性而且电子设备的故障来自电源。因此电源越来越受到人们的 重视。电子电路及电子设备对电源最基本的要求就是电源的输出电压或输出 电流要稳将电压放大后送给稳压电路最终输出。 各部分功能 单片机只要是起到控制作用 显示电路用来显示预置电压 按键单元对预置电压的改变 转换将数字电压转换成为模拟电压 控制电路对稳压电路起到了控制作用 稳压电路输出恒定的电压 单 片 机 显示电路 按键 转换 控制电路 稳压电路 输 出 电 路 整流滤波 变压器键入文字 本章小结 本章主要介绍了对该课题的分析论证和方案的确立以及方框图的设计 及原理的阐述在下章节当中将对该课题中各单元电路的具体设计方案 元器件的选择作进步论述。 第章单元电路设计 单片机电路设计 单片机 是个低功耗高性能位单片机片内含 的可反复擦写次的只读程序存储器 器件采用公司的高密度非易失性存储技术制造兼容标准 指令系统及引脚结构芯片内集成了通用位中央处理器和 存储单元功能强大的微型计算机的可为许多嵌入式控制应用系统 提供高性价比的解决方案。 具有如下特点个引脚片内程序存储器 的随机存取数据存储器个外部双向输入输出口 个中断优先级层中断嵌套中断个位可编程定时计数器个全双工串 行通信口看门狗电路片内时钟振荡器。此外设计和 配置了振荡频率可为并可通过软件设置省电模式。空闲模式下暂 停工作而定时计数器串行口外中断系统可继续工作掉电模式 冻结振荡器而保存的数据停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复 位。同时该芯片还具有和等三种封装形式以适不同产 品的要求的。 引脚功能 单片机兼容指令系统可反复擦写次 个双向口工作电压个位可编程定时计 数器时钟频率全双工串行中断口线内部 个外部中断源低功耗空闲和省电模式中断唤醒省电模式级加密位 看门狗电路软件设置空闲和省电功能灵活的字节和分页编 程双数据寄存器指针。引脚图如图所示。键入文字 图引脚图 各个引脚功能 电源 地 口口是个位漏极开路的双向口。作为输出口每位能驱 动个逻辑电平。对端口写时引脚用作高阻抗输入。当访问 外部程序和数据存储器时口也被作为低位地址数据复用。在这种模式 下具有内部上拉电阻。在编程时口也用来接收指令字节在 程序校验时输出指令字节。程序校验时需要外部上拉电阻。 口口是个具有内部上拉电阻的位双向口输出缓冲器 能驱动个逻辑电平。对端口写时内部上拉电阻把端口拉高 此时可以作为输入口使用。作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电 阻的原因将输出电流。此外和分别作定时器计数器的 外部计数输入和时器计数器的触发输入具体如 下表所示。在编程和校验时口接收低位地址字节。引脚号第二功 能 定时器计数器的外部计数输入时钟输出 定时器计数器的捕捉重载触发信号和方向控制 在系统编程用 在系统编程用 在系统编程用 口口是个具有内部上拉电阻的位双向口输出缓冲器 能驱动个逻辑电平。对端口写时内部上拉电阻把端口拉高 此时可以作为输入口使用。作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电键入文字 阻的原因将输出电流。在访问外部程序存储器或用位地址读取外 部数据存储器例如执行时口送出高八位地址。在这 种应用中口使用很强的内部上拉发送。在使用位地址如 访问外部数据存储器时口输出锁存器的内容。在编程和校验时 口也接收高位地址字节和些控制信号。 口口是个具有内部上拉电阻的位双向口输出缓冲器 能驱动个逻辑电平。对端口写时内部上拉电阻把端口拉高 此时可以作为输入口使用。作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电 阻的原因将输出电流。口亦作为特殊功能第二功能 使用如下表所示。在编程和校验时口也接收些控制信号。 引脚号第二功能 串行输入 串行输出 外部中断 外部中断 定时器外部输入 定时器外部输入 外部数据存储器写选通 外部数据存储器写选通 复位输入。晶振工作时脚持续个机器周期高电平将使单 片机复位。看门狗计时完成后脚输出个晶振周期的高电平。特殊 寄存器地址上的位可以使此功能无效。默认状 态下复位高电平有效。 地址锁存控制信号是访问外部程序存储器时锁存 低位地址的输出脉冲。在编程时此引脚也用作编程输入 脉冲。在般情况下以晶振六分之的固定频率输出脉冲可用来作 为外部定时器或时钟使用。然而特别强调在每次访问外部数据存储器时 脉冲将会跳过。如果需要通过将地址为的的第位置 操作将无效。这位置仅在执行或指令时有 效。否则将被微弱拉高。这个使能标志位地址为的 的第位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。 当从外部程序存储器执行外部代码时在每个机器周期被激活 两次而在访问外部数据存储器时将不被激活。 访问外部程序存储器控制信号。为使能从到的 外部程序存储器读取指令必须接。为了执行内部程序指令应 该接。在编程期间也接收伏电压。 振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。键入文字 控制电路的硬件实现和主要的软件流程设计 摘要 电源技术尤其是数控电源技术是门实践性很强的工程技术 服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之。当今 电源技术融合了电气电子系统集成控制理论材料等诸多学 科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命给 电力电子技术提供了广阔的发展前景同时也给电源提出了更高的 要求。该直流稳压电源的输入为交流输出电压为 内连续可调输出电流为以上并能够直观的 显示输出电压。电源的控制电路选用单片机为核心以 及数模转换功能具有线路简单稳定性好显示清晰直观等特 点。文章中分析了电源的整体结构和工作原理并详细的讲述了预 稳压电路数模转换电路显示电路等电路的工作原理。给出了 控制电路的硬件实现和主要的软件流程设计。 关键词单片机数码管数模转换稳压 键入文字 键入文字 目录 摘要 第章绪论 课题背景 设计任务与技术要求 第章方案的论证与设计 方案选择 方案的确定 方框图的设计 本章小结 第章单元电路设计 单片机电路设计 单片机 引脚功能 单片机在电路中应用 数模转换电路设计 芯片简介