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摘 要

本文主要论述了基于单片机的数控直流电源的设计原理以及具体的实现方法。该电源输出电压范围为0V—10V，精度为0.1V，具有步进可调的功能，实际电压值由LCD1602显示。该系统主要由电源模块，单片机控制模块，按键模块，数模转换模块，校准模块，显示模块六个模块组成。该系统以STC89C52为控制核心，电源模块通过变压器将接入的220V电压转换为15V经过7805稳压芯片对系统进行供电，单片机输出的数字信号通过DAC0832进行数模转换输出参考电压，再通过TL074运算放大器将输出的电压信号进行校准，最终由LCD1602显示实际输出的电压值。实现了系统的基本功能。

关键词：数控电源 单片机 数模转换

ABSTRACT

This paper mainly discusses the design principle and the realization method of the numerical control DC power supply based on the single chip microcomputer, the output voltage range of the power supply is 0V —10V, the precision is 0.1V, which has the function of step adjustment. The actual voltage value is displayed by LCD1602.This system is mainly composed of a power supply module, MCU control module, keyboard module, calibration module, analog-to-digital conversion module, display six modules. The system takes STC89C52 as the control core, Power module through the transformer will be connected to the 220V voltage is converted to 15V through 7805 voltage regulator chip power supply to the system. Digital signal output through the DAC0832 digital analog conversion output reference voltage. The output voltage signal is calibrated by the TL074 operational amplifier, and finally the actual output voltage value is displayed by the LCD1602.The basic function of the system is realized.

Keywords: NC power supply MCU Digital to analog conversion

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2本论文主要任务 2

1.3论文结构安排 2

第二章 数控电源的系统设计 3

2.1系统总体方案的设计 3

2.2系统各模块器件的选择 4

2.2.1控制模块 4

2.2.2 显示模块 4

2.2.3 数模转换模块 5

2.2.4 校准与输出模块 5

2.3相关芯片介绍 6

2.3.1 STC89C52单片机简介 7

2.3.2 DAC0832芯片简介 7

2.3.3 LCD1602简介 8

2.3.4 TL074简介 10

第三章 数控电源的硬件设计 11

3.1电源模块的电路设计 11

3.2单片机控制模块电路设计 11

3.3数模转换模块电路设计 13

3.4按键模块电路设计 15

3.5校准输出模块电路设计 15

3.6显示模块电路设计 16

第四章 数控电源的软件设计 18

4.1软件设计思路 18

4.2主函数流程图 18

4.3按键扫描子程序流程图 19

4.4液晶显示模块程序设计 20

第五章 系统软硬件的调试 21

5.1单片机最小系统调试 21

5.2运放校准模块调试 21

5.3软件调试 21

5.4硬件实物图 23

5.5调试结果图 23

第六章 论文总结 27

6.1论文小结 27

6.2下一阶段工作 28

参考文献 29

附录A：系统硬件原理图 31

附录B：系统源程序 32

致谢 39

1. 绪论

1.1引言

电压稳定的直流电源在电子设备中的需求量非常大，所以在实际生活中稳压直流电源非常普及。它有许多种电路形式,有如串联型、集成电路、开关型等等一系列的形式。传统的直流稳压电源有着非常多的问题，其中最大的问题就是它的输出电压不够稳定，输出电压的不稳定会引发许多问题，所以在直流稳压电源的研究过程中最重要的一个问题就是能够保证输出的稳定。现在大致有模拟方法和数字方法这两种方式产生直流稳压电源。当今的社会发展越来越趋向于数字化，所以对于直流电源数字化的研究是很有必要的。电子技术的不断更新提高，电源的可靠性、稳定性也越来越高,将单片机作为主控制器的数控电源，具有较高的精度，方便输出，一切功能可以由按键控制单片机实现，可以提高效率，让电子电路的实验更为的便捷。

在80年代的时候，数控电源开始了蓬勃的发展，随着电路电子技术理论的不断提高，数控电源技术也越来越完善。但是仍然存在了很多缺点，诸如分辨率太低，可靠性太差。因此如何改善这些缺点，成了数控电源今后发展的方向，单片机技术的出现为解决上述问题提供了技术的支持，精度能够达到0.05V的数字控制电源在90年代时期已经出现了。

从1890年起，为了追求系统更低的功耗和更高的效率，在数据通信技术支持的新兴电源行业中，灵活性和智能化成为了发展的主流。在上世纪80年代的第一代分布式供电系统开始转向上世纪末第四代更为先进的供电结构中，如何更加得智能化，数字化成为了直流电源这个行业新的难题。社会的进步使得群众对各方面的要求都越来越高，对电子电路产品的要求更是如此，如今在直流电源技术飞速发展的环境下，微机控制已经取代了原先的整流系统，从而使直流电源向智能化的发展迈出了坚实的一步，使得无人值守成为了现实。直流电源在当今社会中另一个发展趋势是模块化，而可以使电源产品具有更大容量的并联运行成为了发展的主流。

在当前的国内外电源产业中，各种线性稳压电源占据了主体。而作为一名消费者，大家最关注的肯定是电源产品的价格，产品的性能，产品的使用时限等等这一系列的问题。这就使得数字化，模块化，绿色化智能化成为了电源发展的新潮流。 

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