數(shù)控電壓源的設(shè)計(jì)

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1、數(shù)控電壓源的設(shè)計(jì)（張龍）目錄摘要……………………………………………………………………………11引言……………………………………………………………………………22硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………………42.1功能要求…………………………………………………………………42.2方案論證…………………………………………………………………42.3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)………………………………………………………42.3.1系統(tǒng)核心單片機(jī)部分-閃電存儲(chǔ)器型器件AT89S51……………52.3.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832的介紹

2、及應(yīng)用………………………………102.3.3功率放大模塊ULN2008介紹及應(yīng)用………………………………142.3.4運(yùn)算放大器LM324的作用…………………………………………152.3.5供電電源電路設(shè)計(jì)…………………………………………………163軟件設(shè)計(jì)………………………………………………………………………173.1主程序流程圖……………………………………………………………173.2部分程序流程圖…………………………………………………………173.3軟件的設(shè)計(jì)主要完成三方面功能………………………………………193.4程序清

3、單…………………………………………………………………194總結(jié)……………………………………………………………………………20參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………21致謝………………………………………………………………………………22附錄1主電路圖…………………………………………………………………23附錄2程序清單…………………………………………………………………2435數(shù)控電壓源的設(shè)計(jì)（張龍）數(shù)控電壓源的設(shè)計(jì)摘要:目前所使用的直流可調(diào)電源中，幾乎都為旋鈕開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用

4、麻煩。數(shù)控電壓源具有操作方便，電壓穩(wěn)定度高的特點(diǎn)。本文以AT89S51為控制芯片，通過(guò)鍵盤輸入給定值，以數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，輸出參考電壓，通過(guò)運(yùn)放LM324將DAC0832輸出的模擬電壓值放大，以該參考電壓控制功率放大模塊ULN2008的輸出電壓。此設(shè)計(jì)輸出電壓范圍為0-9.9V，可以達(dá)到每步0.1V的精度，電流可以達(dá)到2A，并可由數(shù)碼管顯示實(shí)際輸出電壓值。該電路硬件具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，精度較高，使用方便等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：AT89S51D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)控電源1引言35數(shù)控電壓源的設(shè)計(jì)（張龍）電源技術(shù)尤

5、其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。電源在使用時(shí)會(huì)造成很多不良后果，世界各國(guó)紛紛對(duì)電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。只有滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能夠進(jìn)入市場(chǎng)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，滿足國(guó)際標(biāo)

6、準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進(jìn)出的通行證。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來(lái)的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開(kāi)始建立。這些理論為其后來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時(shí)間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到90年代，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到0.05V的數(shù)控電源

7、，功率密度達(dá)到每立方英寸50W的數(shù)控電源。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。數(shù)字化智能電源模塊是針對(duì)傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，數(shù)字化能夠少生產(chǎn)過(guò)程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問(wèn)題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護(hù)性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源,特別是在一些高能物理領(lǐng)域,急需電

8、腦或單片機(jī)控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。電源采用數(shù)字控制，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：1)易于采用先進(jìn)的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美。2)控制靈活，系統(tǒng)升級(jí)方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動(dòng)硬件線路。3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以