基于51单片机数控直流电源的设计

摘要

本文主要论述了一种基于51单片机为核心控制器的数控直流电源的设计原理和实现方法。该电源具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和电流信号可同时显示功能。文章介绍了系统的总体设计方案，其主要由微控制器模块、稳压控制模块、电压/电流采样模块、显示模块、键盘模块、电源模块五部分构成。该系统原理是以STC89C52单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压控制电压转换模块LM317输出电压大小，同时输出稳压、恒流采用模数转换芯片ADC0832对采样的电压、电流转换为数字信号，再通过单片机实现闭环控制。文章最后对数控直流电源的主要性能参数进行了测定和总结，并对其发展前景进行了展望。

关键词  单片机（MCU）；数模转换器（DAC）；模数转换器（ADC）；闭环控制 

目 录1.前言  ………………………………………………………………………………11.1 研究背景及意义…………………………………………………………………1

1.2 国内外研究现状…………………………………………………………………11.3 课题的主要内容…………………………………………………………………2

1.4 文档的总体结构…………………………………………………………………3

2.方案论证与设计基础知识…………………………………………………………3

2.1方案设计与论证 …………………………………………………………………3

2.2主控单片机(MCU) ………………………………………………………………5

2.3 液晶显示屏（1602）……………………………………………………………6

2.4 三端可调稳压器…………………………………………………………………8

2.5 运算放大器OP07 ………………………………………………………………9

2.6 数模转换芯片 …………………………………………………………………10

2.7模数转换芯片  …………………………………………………………………11

3.系统电路原理及硬件实现 ………………………………………………………12

3.1 系统总体框图 …………………………………………………………………12

3.2 系统模块电路设计 ……………………………………………………………133.2.1 单片机控制模块………………………………………………………………133.2.2 稳压控制模块…………………………………………………………………143.2.3 电压与电流采样模块…………………………………………………………15

3.2.4显示模块………………………………………………………………………183.2.5 电源模块………………………………………………………………………193.2.6 键盘模块………………………………………………………………………203.3 系统整体原理图  ………………………………………………………………204.系统的软件设计  …………………………………………………………………214.1 软件设计思路  …………………………………………………………………214.2 系统软件流程  …………………………………………………………………21

4.2.1主程序模块 ……………………………………………………………………21

4.2.2 闭环比较程序模块  …………………………………………………………235.系统测试与误差分析  ……………………………………………………………24

5.1 系统测试  ………………………………………………………………………245.1.1软件测试   ……………………………………………………………………24

5.1.2 硬件测试   ……………………………………………………………………24

5.1.3 系统整体测试 …………………………………………………………………255.2 误差分析  ………………………………………………………………………26

6.设计总结和展望  …………………………………………………………………27

致谢  …………………………………………………………………………………29

参考文献  ……………………………………………………………………………30

附录1 系统整体原理图………………………………………………………………31

附录2 系统源程序……………………………………………………………………32