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基于STC12CA60S2单片机的数控直流稳压电源的设计
［摘 要］ 直流稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三部分组成,交流电通过变压器、整流器最后经稳压器变为稳定的直流电压输出.首先阐述直流电压电源的技术指标,然后分析直流稳压电源系统的设计方案,进而设计以STC12CA60S2单片机为核心,主要控制DAC0832输出直流稳压电压,这种电源输出精度高且保护能力强,还可以在控制系统软件上做进一步改进,提升直流稳压电源的性价比.
［关
键 词］ 单片机；稳压电源；直流电源；设计
［中图分类号］ G642
［文献标志码］ A
［文章编号］ 2096-0603（2016）33-0161-01
传统的多功能直流稳压电源电压调整精度较低,易跳变,使用麻烦,输出的直流电源不能够从零开始调节.当一个输出电压需要精确输出时,困难较大.其次,随着使用时间的增加,波段开关电位器出现接触不良,对输出电源有较大影响.根据以上问题,本文设计了一种以STC12CA60S2单片机为核心的直流稳压电源,这种电源具有智能化、高精度、简易化等特点,克服了传统直流电源在应用时出现的不足.
看一台直流稳压的电源性能主要从电源的重要使用指标去看,这些重要指标包括调节范围、输出电压以及输出电流容量等；另外电源的电器指标也是直流稳压性能的关键所在,电器指标是指电源的形状、体积、外观等；最后再看电源的质量指标,就是输出电压的稳定性.
一、直流稳压电源的系统设计原理
直流稳压电源包括数字控制部分、D/A变换部分以及可调压部分,这三个部分的功能电路及集成芯片品种很多,合理的设计是完成本设计的关键.其工作原理是：数字控制部分+/-键码值输入到单片机内部,由D/A变换部分转换成相应的电压信号,电压再由可调压部分控制输出变化到某一设定的电压值.如下图所示.
二、直流稳压电源的数控系统
数控系统采用STC12CA60S2单片机,主要由STC12C5A60S2最小系统控制,主要完成键盘控制和预置电压显示控制和短路保护控制等相关功能.
三、接口电路
STC12CA60S2与0832的接口电压由LM336给出,为负5.0V；采用差动输出,这样数据经D/A转换部分转换后输出为0~5.0V.
四、显示电路
采用STC12CA60S2内部集成的十位D/A转换器进行监控输出电压采样情况,通过显示其可确定一个单片机设置的电压值,另一个是通过输出电压实际测量值.输出电压没有异常时这两个值不会有太大变化.但是出现状况,期望值和实测值就会发生变化,进而提示单片机采取解决措施.
五、LED显示器接口
显示器接口主要有静态显示器接口与动态扫描显示接口两种,第一种静态显示器接口是LED数码管各个段与一个固定驱动端口连接,若每个数码管有5段,N个数码管就有5N个驱动端口；第二种动态扫描显示接口试讲动态扫描各个LED数码管的几段字线并联使用,每个数码管共阴极和共阳极分别通过驱动器结I/O的口线.当选通每个数码管共阴极或共阳极时数码管轮流显示有关字符.由于人的视觉特性,人能看到的基本上都是同时点亮的字符.
六、直流稳压的系统软件设计
先对主程序设置通信波特率并将各单元状态清零以判断电压调节方式,然后上传所采集的电压和电流数据,查看是否过流,若过流DAC0832不输出,为保护负载是输出电压拉低；若不过流,则继续进行监测.直流稳压的系统设计主程序流程:开始初始化设置→设置输出电压调节方式→上位机调节输出电压→采样电流电压,并通过上位机面板显示→是否过流→断电报警→结束.
七、数控直流稳压电源的过流保护
为了防止一些重要的电子元件不被短路电流所烧坏,在实际使用过程中,有必要考虑安排各个电子元件在电路设计过程中做好安全防护措施,其具体的过流防护流程是：开始→开机参数初始化→有、无设置电压输出→输出电压→输出改变允许电压值→判断直流输出电压→显示并输出电压→中断0开始→将输出电压降为0→查询中断是否正常→正常→开中断返回.
本设计利用单片机技术设计制作了一种高精度的数控直流电源,此设计为STC12C5A60S2单片机为核心,主要控制DAC0832输出直流电压.系统的软件确定电压调节方式后将采集数据实施上传,监测电路是否过流并采取相应的过流保护.
参考文献：
［1］申喆.核磁共振梯度功率放大器的直流稳压电源设计与研究［D］.电子科技大学,2015.
［2］吴恒玉,何玲.基于单片机的数控直流稳压电源的设计与实现［J］.微计算机信息,2009（35）：135-136.
［3］李雪丽,陈伟,李运生.基于Proteus的双直流稳压电源的设计与仿真［J］.制造技术与机床,2010（12）：53-57.
稳压电源论文范文结:
关于本文可作为稳压电源方面的大学硕士与本科毕业论文稳压电源论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
1、电源技术期刊