摘 要

现如今电子设备已经是我们生活中不可或缺的一项事物，在我们的身边随处可见各种各样的电子产品。然而不管什么电子产品都离不开一个合适的供电电源。实际生活中许多电子产品诸如手机，平板等消费类电子产品，或者各种实验室中的仪器和电表都需要一个稳定的直流供电电压，但是我们日产生活中的用电是220V 50HZ的交流电，所以我们需要一个系统，将生活中220V的交流电转化为各种电子设备所需要的直流稳定电压。电源顾名思义是各种电子设备的能量之源，是电子设备能够运行的必不可少的一部分，在电子系统中担任着重要的角色。随着电子设备精度的不断提升，相应的对供电电源的要求也在不断地提高，电源的稳定性和精确性直接影响电子设备的工作。以后电源要朝着高效率，高精度，容错小的方向发展。现在一套电子系统中可能需要多种供电电压，然而传统的电源一般只有一个固定的输出电压值，这样就需要一种可提供多种电压输出的电源系统。本文通过整流逆变稳压，以及应用单片机控制调压可以得到正负12V，正5V恒定电压和0～12V的可调电压，精度达到0.05V可调。满足了实验室基本需求。

关键词： 数控 稳压电源 多路输出 单片机 protues

Abstract

Nowadays electronic devices is a indispensable things in our lives, in our side can be seen everywhere all kinds of electronic products. However, no matter what electronic product cannot leave a suitable power supply. Real life many electronic products such as mobile phones, tablets and other consumer electronic products, or all sorts of laboratory instruments and meters are need a stable dc power supply voltage, but the electricity in our daily life is 220 v, 50 hz alternating current (ac), so we need a system that will live in 220 v alternating current into dc stabilized voltage of various kinds of electronic equipment needed. Power just as its name implies is the source of the energy of the various kinds of electronic equipment, is an integral part of the electronic equipment can run, as an important role in electronic systems. With the improving of the precision electronic equipment, corresponding to the requirement of power supply is in constant increase, the stability of the power supply and precision directly affect the work of electronic equipment. Improve the efficiency of the power supply, the stability and precision become the development direction of power supply. Now an electronic system may need to be in a variety of power supply voltage, however the traditional power supply usually only a fixed output voltage value, so you need a can provide a variety of output voltage of the power system. In this paper, rectifier voltage regulator, inverter and the application of the single-chip microcomputer control can get a plus or minus 12 v voltage regulator, constant voltage is 5 v and 0 ~ 12 v adjustable voltage, adjustable precision is 0.05 v. Meet the basic requirements for laboratory.

Keywords: CNC manostat multiplexed output microcontroller protues

目 录

摘 要 3

Abstract 4

第1章 绪论 1

1.1课题背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3本设计技术路线 3

1.3.1设计要求 3

1.3.2系统功能 3

1.3研究内容及章节安排 4

第2章 系统总体方案设计 4

2.1系统总体概述 4

2.1.1 设计依据和系统内容 4

2.1.2系统方案选择 5

2.2系统功能概述 6

2.2.1变压器 6

2.2.2整流电路 6

2.2.3滤波电路 7

2.2.5稳压电路 8

第三章 系统硬件模块设计 10

3.1恒定电压模块设计 10

3.2整流滤波模块设计 10

3.2.1变压器模块 11

3.2.2整流电路模块设计 11

3.2.3滤波模块设计 12

3.3稳压模块设计 12

3.4数控补偿模块设计 13

3.4.1升降压模块 13

3.4.2PWM波生成模块 15

3.5数控可调电压设计 15

3.5.1键盘模块 16

3.5.2按键去抖动 16

3.5.3单片机模块 17

3.5.4显示模块 17

3.5.5数模转换模块 19

第四章 系统软件模块设计 21

4.1设计思想 21

4.1.1主流程 21

4.2系统模块控制流程设计 21

4.3键盘模块控制流程设计 22

4.4仿真所用软件 23

4.4.1测试软件 23

4.4.2编译结果分析 23

4.4.2电路仿真结果分析 23

4.4.3电路仿真结果展示 23

第五章 结束语 27

致谢 28

参考文献 29

附录1主程序 30

附录2主电路图1 36

附录3供电电路图 37

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

随着人类社会进步以及科技的发展，人类已经进入了电子信息高速发展的时代。电源是一种实现三相交流市电与用电设备交流能量的中介，良好的电源为负载提供优质的电能，电源是电子信息时代不可或缺的重要角色，它对各种电子设备和电子仪器、工业生产制造、国防事业、高新技术试验提供高效、高精、高稳的电源起着十分关键的作用。现在电源技术已经成为一门综合性极强的、特别实用的一门学科，电源的设计也成为现代社会一大热门的项目。毫无疑问，电源在生活中无处不在，尤其是在实验室中对电源的各种技术指标都有着严格的要求。如通断电时间，电压幅值大小，电流大小，交流直流，脉动大小等动态指标都是有可能需要电源实现的。然而目前一般的实验室所用的直流稳压电源在输出精度和稳定性，以及是否可调等的要求上不达标。传统的直流稳压电源只有一路输出，而且一般采样电位器调整所需要的电压电流，然而电位器并不是线性的，必须使用精确的仪器来测量输出电压值，因此调整电压所需的时间就大大增加，对实验的操作过程造成极大的不便，对实验结果的影响也是极大。因此人们后来发明了数控电源。

数控电源发展于80年代，80年代发展的电力电子理论为数控电源的发展提供了一个良好的铺垫。但是生产的数控电源有许多指数依然不能达标，例如分辨率不高，效率低，可靠性比较差等缺点暴露了出来。因此,数控直流稳压电源高质量的电源输出，多功能化，智能化，通过微机实现数控代替人为控制，将是数控电源的主要发展方向，也能为各种领域的供电带来极大的方便和效益。今后数控电源的发展皆是朝着这些优点，针对这些缺点的方向上进行。单片机技术以及数模转换、模数转换的的出现为精确控制的数控电源提供了保障。数控电源一般可分为主电路部分和控制部分。采用数控电源能够减少一些不确定因素以及一些人为操作环节以减小误差，增加了系统的可靠性，提高了系统的效率，使系统更加智能化，也更加的灵活。本设计就是一种采用单片机来控制稳压电源输出的一种稳定性，可靠性以及精度较高的数控直流稳压电源，设计了实验室常用的±12V， 5V输出以及0～12V，精度达到0.05V的数控可调直流电压输出，还采用了用单片机产生并控制的PWM波来控制斩波电路补偿输出电压，大大提高了输出电压的稳定性。满足了实验室以及其他许多场合的供电需求。

1.2 国内外研究现状

在国内，那些核心是电子学的电源产业到90年代，已经进入高速发展期。在电源产业高速发展和国家科学基金的资助下，我国的电子技术得到了极大的发展和飞越，已经具备了强大的创新能力。在我国也出现了许多具有国际先进性的产品。电信与通讯电子设备的发展也推动着电源朝着智能化方向发展。目前我国出现了一款现全新电路DPS-305C全数字化直流电源，开发编程的直流电源并不算是多高的科技，在大家的观念中，可编程的直流电源具有用起来方便，实现了多种的智能功能等优点，然而缺点就是价格比较昂贵，因此降低成本就成为了一个技术难题，而深圳宏盛电源运用低巧妙的电路结构大大降低了数字电源的成本，在实现同样的功能下，价格比通常的编程直流电源低了很多，是替代普通旋钮直流电源的理想直流电源。