论文总字数：20340字

摘 要

随着科技的发展，电子设备已经深入到了我们的生活中，不论是大型的家用220V电器冰箱空调，或是随身携带的手机，智能手表，蓝牙耳机，最必不可少的部分即是电源，对各种规格形态电源的开发也已经成了新设备开发的重要环节。对电源性能的要求不仅电源输出稳定直流，更对其输出电压范围的可调性与精度都要求甚高。由单片机实现的数字可调直流稳压电源的优点便显现了出来。电源采用数字控制，使电源模块的智能化程度更高，可靠性提高，精度准确，且维护方便，随时进行调试，而不必改动硬件线路。

本系统采用51单片机作为控制中枢，外接220V家用交流电，经整流桥降压整流，滤波后进入数控电路，外设按键连接单片机，调整实时输出电压值，步进值为±0.1V。单片机输出信号经D/A转换与数控模块到负载，负载鳄鱼夹处输出电压，同时在液晶屏上显示实时电压。

关键词：单片机；直流稳压；数字控制； D/A转换；

Digital display continuous adjustable DC stabilized power supply design

Abstract

Electronic devices have seeped into our lives due to the development of technology. Whether it is a large household 220V electric refrigerator air conditioner, or a mobile phone, smart watch, Bluetooth earphone, the most essential part is the power supply. It has become an extraordinary important part of new equipment to develop various specifications and forms of powers. The requirements for power supply performance are not only stable in the output of the power supply, but also require high adjustability and accuracy of the output voltage range. The advantages of the digitally adjustable DC regulated power supply realized by the single chip microcomputer are revealed. The power supply adopts digital control, which makes the power module more intelligent, reliable, accurate, and easy to maintain, and can be debugged at any time without changing the hardware circuit.

The system adopts 51 single-chip microcomputer as the control center, external 220V household AC power, step-down rectification through the rectifier bridge, filter into the numerical control circuit, peripheral button to connect the single-chip microcomputer, adjust the real-time output voltage value, the step value is ±0.1V. The output signal of the single-chip microcomputer is converted to the load by the D/A conversion and the numerical control module, and the output voltage of the alligator clip is loaded, and the real-time voltage is displayed on the liquid crystal screen.

Keywords：single chip microcomputer; DC voltage regulation; digital control; D/A conversion;

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 本文研究的背景意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本文研究的内容 1

第二章 系统设计 2

2.1 设计要求 2

2.2 总体设计方案 2

2.3 主要元件介绍 2

2.3.1 AT89C52 2

2.3.2 ADC0832 3

2.3.3 TLC5615 3

2.3.4 LM358 4

第三章 硬件电路设计 5

3.1 单片机部分电路 5

3.2 电源部分电路 5

3.3 数控部分及数模转换部分电路 6

3.4 模数转换部分电路 7

3.5 按键部分电路 8

3.6 液晶屏显示部分电路 9

3.7 晶振部分电路 10

3.8 系统硬件总电路图 11

第四章 系统软件设计 12

4.1 主控程序 12

4.2 中断程序 12

4.3 主程序 12

第五章 成品性能指标测试 15

5.1 成品性能指标测试 15

第六章 总结及展望 17

6.1 本文的总结 17

6.2 对课题的展望 17

致 谢 18

附 录 19

参考文献(References) 29

第一章 绪 论

1.1 本文研究的背景意义

21世纪，人们不得不感叹信息技术的兴起和迅猛发展，如今的电源研究不仅局限于材料的选取，容量的大小，更结合了电子技术，单片机芯片，c语言编程等。并且在实验中由引入正常电源很可能产生误差，工作电压无法随需求而准确控制，会造成使用中的很多不便。在实验中有些电路需要特殊值的电压供电，而通常生活中只有220V家用交流电。此时就需要整流桥和滤波电路，将交流电转换成稳定的低压直流电。数字化可调直流电源能有效减少使用过程中的不稳定因素，调节系统灵活，极大提高智能化，也更适合学生在实验室或课程设计中使用。

1.2 国内外研究现状

众所周知，公共电网是迄今为止最大最复杂的电类网络，我们大部分的活动能源都离不开家用电，不过目前其还算不上一个电力电子化系统。20世纪80年代时，系统的电力电子理论开始建立，电源产业也因此存在着更多发展的可能性。在其后的一段时间里，数控电源有小部分的突破，但一直无法克服的问题是控制精度跟不上需求， 编程较繁琐，电压容易跳变，可靠性较差等。因此当时的数控直流电源还未得到广泛的利用。单片机技术及电压转换模块的出现成为了救星。精确数控电源因此得到了新的变换技术和控制理论的改善升华，以及数字信号处理器件的研制应用。20世纪末，厂家已经可以生产出数控步进精度达0.05V的直流稳压电源。而稳压电源的性能指标，实用性，使用寿命和产品价格是我们广大使用者最在意的。当今在国内电源产业中，占主导地位的产品有各种可编程的稳压电源，且电压调节范围可同时显示电压/电流/功率，可调范围大约从0V-30V，可调范围较大，价格在200-2000元不等，大部分为学校课程设计或实验室用的封装形，市场竞争较大。这就需要我们进一步开发更方便，性价比更高，更为先进的数控直流稳压电源。

1.3 本文研究的内容

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