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摘 要

在科技如此发达的今天，电源是电子产品的能量来源，是科学实验室中必不可少的一种电子设备。本文介绍了基于单片机的直流稳压电源的设计与模拟仿真设计。该直流稳压电源以AT89C51为核心，结合外部电路，能实现恒压或者恒流输出。用户可以选择通过按键或者通过旋钮来调节输出，同时，输出的电压或电流实时显示在显示器上。

根据性能设计要求，该数控直流稳压电源以按键为输入端，经过AD转换后输出到单片机中，单片机根据按键信号或AD信号，调节DA转换输出，经过运算放大器，实现恒压或恒流输出。其中，恒压输出为5-12V输出，恒流输出为0-1.5A，在整个过程中，显示器实时显示各个步骤的操作情况以及当前的输出电压值或电流值。而且在当系统运行过热的时候能够自动启动过热保护。

系统的设计主要分为：需求分析、硬件设计、软件设计和测试分析四大部分。根据设计的需求进行电路的初步设计，电路设计可以根据Altium来进行设计，电路设计好之后，通过keil和proteus两个软件的联合调试，得到最后的结果。从而根据电路搭建实物，并进行实物的测试操作。

关键词： 单片机 LCD显示 DA转换 恒压 恒流

Design and software simulation of DC regulated power supply

Abstract

With the development of science and technology, power supply is an energy source of electronic products and an indispensable electronic device in scientific laboratories. This paper introduces the design and Simulation of DC regulated power supply based on single chip microcomputer. The numerical control power supply takes AT89C51 as the core and combines external circuit to realize constant voltage or constant current output. The user can choose to adjust the output through buttons or knobs, while the output voltage or current is displayed on the monitor in real time.

According to the requirements of the performance design, the DC voltage regulated power supply takes key as the input, and then output to the MCU after AD conversion. The MCU regulates the DA conversion output according to the key signal or the AD signal, and through the operational amplifier, the constant voltage or constant current output is realized. The constant voltage output is 5-12V output and the constant current output is 0-1.5A. In the whole process, the display displays the operation of each step and the current output voltage value or current value.

The design of the system is mainly divided into four parts: requirement analysis, hardware design and software design. The design of the circuit is designed according to the requirements of the design. The circuit design can be designed according to the Altium. After the circuit is designed, the final results are obtained through the joint debugging of two software of Keil and Proteus. According to the circuit, the object is built and tested.

Key words: single chip microcomputer；LCD display；DA conversion；constant voltage；constant current

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1设计背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3设计功能 1

第二章 系统总体设计 3

2.1设计理论及框图 3

2.1元器件选型 4

2.2.1主控中心 4

2.2.2显示器件选择 4

2.2.3 DA芯片选型 4

2.2.4变压器选型 4

第三章 系统硬件电路设计 5

3.1单片机简介 5

3.2显示电路设计 7

3.3恒压输出电路设计 8

3.4恒流输出电路设计 9

3.5过热保护电路设计 10

3.6系统电源电路设计 11

3.7系统总电路 12

第四章 软件设计 13

4.1编程环境简介 13

4.2主程序设计 13

4.3显示子程序设计 14

4.4 DA转换子程序设计 17

4.5过热保护子程序设计 18

第五章 Proteus仿真验证 19

第六章 实物测试 24

第七章 毕设总结 25

致谢 26

参考文献 27

引言

1.1设计背景

随着时代的快速进步，电源是各类电子产品必不可少的一个设备。小到日常生活中常见的手机、电脑等设备，大到科学实验室里面设备，都是需要使用各类电源提供能量来源。因此，电源的稳定性直接决定着产品的寿命。在早期的电源中，一般是需要经过降压、整流、滤波和稳压输出，这样能得到一个稳定的电压输出，但是此类产品成本太大，且能得到的稳压值非常有限。对于这类产品的设计来说，成本的提高无疑是致命的。

实验室是使用电源最多的地方之一，电源的设计不仅仅需要设计稳压恒压电源，对于一些需要恒定电流工作的电子器件来说，保证了恒压，负载的变化就不一定能保证得到恒流。传统的直流稳压电源例如通常用三极管或者CMOS管搭建的电源只有恒压或者只有恒流，这样在使用上就不太方便。而且，传统的直流稳压源基本上都是通过旋钮来调节输出电压或电流，不能直接通过按键来进行微调，输出的精度也不高。

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