基于PROTEUS数控稳压电源的设计

论文总字数：15111字

摘 要

数控稳压源在日常生活中的用途很广泛，因而对数控稳压源的设计越来越重要。本文以AT89C52单片机为核心的控制器件，着重介绍了52单片机在系统中的重要地位，以及其它硬件电路的结构特点和功能，采用DAC0832、稳压电路、数码管显示等设计了一个基于Proteus数控稳压电源。该系统在KEIL开发环境下编写和编译数控稳压源的程序，可以实现对数控电压的显示与调节。本设计操作简单、灵活和能产生所需要的电压值，从而可以满足众多实验场合的要求。

关键词:单片机，稳压电路，Proteus，D/A转换

Abstract: Numerical control voltage source in the daily life of application is very extensive,so the design of numerical control voltage source is more and more important.Based on AT89C52 single chip microcomputer as the core,this paper emphatically introduces the 52 in the important position in the system,and other hardware circuit structure features and functions,using DAC0832,regulating circuit,digital tube display designed a NC regulated power supply based on proteus.The system in the KEIL development environment to write and compile numerical control voltage source program,can realize the numerical display and adjust the voltage.This design is simple,flexible,and can produce the required voltage accurately,Which can meet the requirements of numerous experimental situation.

Keyword: Sing chip microcomputer,voltage regulator circuits,Proteus,D/A conversion

目录

1 绪论 5

2 系统总体设计 5

2.1 系统的总体设计方案 5

2.2 稳压电源的设计 6

2.3 单片机控制电路 6

3系统的硬件设计 7

3.1 AT89C52单片机 7

3.2 时钟电路接口和复位电路 9

3.3 D/A转换电路（DAC0832） 10

3.4 调整管的介绍 12

3.5 显示电路 12

3.6 输出电路 13

3.7 按键模块 13

4 系统的软件设计 14

4.1流程图 14

4.2 Proteus软件介绍 15

5 系统仿真与性能分析 17

5.1 Proteus仿真图 17

5.2仿真结果分析 18

结论 20

参考文献 21

致谢 22

附录1 23

1 绪论

在现代社会，数控稳压源是一种比较常见的电子仪器，通常用于电子电路、实验与科研等各个领域，目前大部分直流稳压源是线性的。随着电子技术的快速发展，各种电子、电器设备对稳压电源的要求也在不断地提高。它在朝着小型化、低成本、可靠性和智能化等发展。同时伴随着计算机在社会各个领域的逐渐渗透，单片机的应用也正在不断地深入到人们的生产生活中，与此同时带动着传统控制仪器的翻天覆地的变化。单片机在实时监测和智能化控制系统中往往作为一个核心部件来使用。单片机的普及与推广带动了数字测量仪器的飞速发展，智能稳压电源可以采用单片机设置很周密的检测系统。本文设计了一种节能，实用的以单片机为核心的数控稳压电源，并采用Proteus仿真软件进行测试，对提高电路的安全性具有一定的使用价值。

本文设计的系统可以从220V电网上通过一系列的变压、滤波、整流获得所需电压，方便快捷，成本低廉，直观显示输出电压的变换。

2 系统总体设计

2.1 系统的总体设计方案

稳压源是当电网的电压产生波动时，它会以10-30ms的速度对电压值进行补偿，使其电压稳定在一定的范围内，它除了最基本的能稳定电压外，还具有过压保护，欠压保护，缺相保护，短路过载等最基本的功能。它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。一个低波纹，高精度额度稳压源在仪器仪表，工业控制及测量领域中有着重要的实际价值^[1]。

该稳压电源是利用AT89C52单片机为核心的，设计的总体框图如下：

图1 总体框图

对于数控稳压电源来说，就是电源的输出电压受输入数字量的控制。总共包括稳压电路、电压设置电路、计数电路、D/A转换电路、数字显示等五个环节。

2.2 稳压电源的设计

直流稳压电源是最常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。稳压源在仪器仪表，工业控制及测量领域中有着重要的实际价值。通常的直流稳压电源一般是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，其图如下：

图2 直流稳压电源

1）电源变压器：可起到降压的功能，它是将220V的交流电转换成所需要的交流电压，同时把它传给整流电路。

2）整流电路：它是将交流电压转换成直流电压，然后经过滤波电路滤除纹波较大的部分，输出较小的直流电路。常用的整流电路有全波整流电路，半波整流电路以及桥式整流电路。

3)滤波电路：是将整流电路中大部分交流电路滤除，可以得到较为平滑的直流电压。各滤波电容C满足RL*C=(3~5)T/2，T为交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效电路。

4）稳压电路：它能在电网电压和负载电流发生变化时，保持输出直流电压的稳定。它是直流稳压电源的重要组成部分，决定着直流稳压电源重要性能指标。

在稳压电源中，调整管的基极电压是不变的，不管什么原因引起输出电压的变化都会将通过调整管调节使得输出的电压值稳定，它一般采用负反馈来稳定电压^[6]。

2.3 单片机控制电路

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：15111字