论文总字数：16544字

摘 要

随着科技的发展，电子设备的普及越来越广泛，因此一个能够稳定工作的直流稳压电源能够为生活、科研、工作等方面带来很大的方便。本次的设计课题是设计一个数控稳压电源。重点是用单片机控制各模块工作，它的主控芯片是STC89C51，电压通过控制数字/模拟转换器（TLC5615）的输出,再通过运算放大器（OPA2107）和IRF9Z24N形成了负反馈系统，这样可以获得恒定的电压。最后输出信号通过电位器分压反馈到运算放大器（OPA2107）上，可以调节输出的准确度。本次设计将按键电路与单片机相连，按键向单片机输入数据，单片机分析数据后送入数模转换器，再通过数码管显示电压变化大小，实现按键控制电压。本次的设计模块简单功能实现较好，控制较为精准、易于操作，而且体积小便于带到各种适用场合，实用性很强。

关键词：数控直流稳压；单片机；D/A转换；比较放大

Ultrasonic Range Finder Based on Single Chip Design

Abstract

With the development of science and technology, the popularity of electronic equipment more and more widely, so a stable job can be a DC regulated power supply for life, scientific research, work and other aspects of a great convenience. This design topic is the design of a CNC regulated power supply. Focus on MCU to control the modules work. Its main control chip is STC89C51. By the digital control voltage / output analog converter TLC5615), and by and IRF9Z24N operational amplifier (OPA2107) forming a negative feedback system, which can obtain a constant voltage. Finally the output signal is fed back to the operational amplifier (OPA2107) through the potentiometer, and the accuracy of the output can be adjusted. The design of key circuit is connected with the singlechip, key input to the SCM data chip analysis data evacuation into digital to analog converter, again through the digital tube display voltage variation in size and realize the button control voltage. The design module of the simple function to achieve better control is more accurate, easy to operate, and the volume of urine in a variety of applications, practical, very practical.

Key words: Numerical Control DC Voltage Regulator ; Singlechip; D/A Conversion; Comparative Amplification

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 课题设计目的及意义 1

1.1.1 设计目的 1

1.1.2 设计意义 1

1.2 数控直流稳压电源的设计思路 2

1.2.1 数控直流稳压电源的原理 2

1.2.2 课题设计的任务和要求 2

第二章 系统的方案设计与论证 3

2.1 系统整体方案的设计 3

2.2 系统整体方案的论证 4

第三章 系统硬件设计 5

3.1 单片机 5

3.1.1 单片机的内部结构 5

3.1.2 单片机的电路图 7

3.2 整流滤波稳压电路 8

3.3 时钟电路 8

3.4 复位电路 9

3.5 按键电路 9

3.6 数码管显示电路 10

3.7 数模转换电路 11

3.8 放大电路及过流保护保护电路 12

第四章 系统软件设计 14

4.1 Keil软件介绍 14

4.1.1 Keil软件的使用 14

4.1.2 程序编写的主要思路及数码管显示流程图 15

4.2 Protel软件介绍 15

第五章 调试 17

5.1 实物图 17

5.2 系统硬件调试 17

5.3 结束语 18

致谢 19

参考文献（References） 20

附录 21

第一章 绪 论

1.1 课题的设计目的及其意义

1.1.1 课题的设计目的

在当代，科技与经济都在高速发展，因此电源在生活以及工作乃至学习中都起到了十分关键的作用。而在所有的电源技术中，数控电源技术更为突出和重要，因为它一门实践性很强的技术，在各个行业都能够涉及到，运用十分广泛，而计算机与通讯技术的发展也对电源提出了更高的要求。本次设计就是以单片机为控制器，设计一个可以在一定范围内控制调节的数控直流稳压电源。此电源可步进调整，输出的电压信号通过LED数码管显示，使得电压更直观的数字化的显示出来。电力电子理论从八十年代开始建立，因此数控电源也是从这个时代开始发展起来。这些理论使得数控电源获得了一个良好的发展条件，为它的将来打下了很好的基础。在此之后的很长一段时间，数控电源通过这些理论不断的改善，取得了更多的进步与发展。即使数控电源比刚建立时的发展好很多，但它在使用时仍然存在许多问题，例如控制程度不够精确、它的分辨率很低、功率密度比不高、不可靠等众多缺点。所以数控直流稳压电源主要的发展方向，是不断改善以上的缺点，力争完美。单片机技术的提高和电压转换模块的出现为数控直流稳压电源的发展与提高提供了十分有利的条件。控制理论的不断发展、新的变换技术的出现、数字信号处理器以及各种专用集成电路的应用，使得数控电源的精度在90年代已经达到了0.05V，功率密度也达到每立方英寸50W。数控电源可分成三个部分①器件；②主电路；③控制。当前在电力电子器件这个方面，调节电压的开关几乎都为旋纽开关，调节精度很低，而且使用时电压经常跳变，给使用体验带来极大的麻烦。

对于传统智能电源模块的不足，提出了数字化智能电源模块。将电压数字化可以使生产中的误差减少，使用按键代替旋钮也可以减少操作过程中的误差，使得整个电源的可靠性、安全性以及智能化有效的提高。极大地提高生产效率和产品的可维护性。

1.1.2 设计意义

科技与经济的发展对于各方面的要求越来越高，对于以往的普通电源，它在工作时会产生一定的误差，这个误差会使整个系统的精确度受到影响。导致在使用这种电源时会造成许多不良后果，从而影响工作。因此将电源数字化控制成为了人们追求的目标之一,它为人们的生活与工作带来的诸多便利,其中数控直流稳压电源就成其中的典型代表,如今人们对电源的要求也越来越高,想要它更精确，就必须要一切向数字化的方向发展，单片机作为控制器也能精准的控制电压大小，从而减少误差，在生活、工作、科研方面提高效率，创造更多的价值。

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