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1、下载可编辑 By KuangJunBinKuangJunBin：如您对本项目感兴趣或者有 任何疑问，欢迎与我一起探讨：。谢谢您的阅读！数控电压源摘要：本作品采用AT89S52作为系统的控制核心，基于芯片MC34063、DAC0832、CD4511、LM358、ICL7107、LM311，良好地实现电压转换、电压控制、实时显示、电流扩大、同步电压电流测量、过压保护等主要功能。另外，采用1*4键盘进行参数设置，采用LED显示参数设置，界面清晰，人机交互友好。本电压源的特色是增加了13V过压提示和1.3A过流保护，以及采用ICL7107芯片实现对输出电压和输出电流电流实时测量、显示。关键词：DC-D
2、C转换、AT89S52、数控、扩流、同步电压电流测量、过压保护ABSTRACT：This work adopts the AT89S52 as the control-center of the system, basing on MC34063、DAC0832、CD4511、LM358、ICL7107、LM311, performing the main functions of volt transfer, volt control,displayin-phase,current amplify, volt and current measuring in-phase、overflow p
3、rotection. In addition, it adopts 1*4 keyboards to set parameters and LED to display the parameters. The intercourse between man and machine is friendly. The function of our work is powerful. KEYWORD: DC-DC transfe、AT89S52、digital control、current amplify、volt and current measuring in-phase、overflow
4、protection目 录摘 要 1目 录 2第一章 总 论 41.1 参赛题目 41.2 设计分析与比较论证 6第二章 电路原理 72.1 电压转换模块 82.2 数字控制模块 122.3 电压处理模块 152.4 电流扩大模块 172.5 功能扩展模块 18第三章 软件流程 223.1 主体流程 22第四章 测试分析 254.1 测试仪器 254.2 测试方法与数据 26第五章 完成与总结 28第一章 总 论A题数控电压源一、任务设计并制作一个简易数控稳压电源。 二、要求（一）基本要求1、在输入直流电压变化范围+3V+12V 的条件下 ： （1）输出要求： a. 输出电压：0V到+10V/
5、DC可调，步进为0.1V，误差的绝对值小于1%； b. 最大输出电流：1A； c. 电压调整率小于1%（输入电压变化范围+3V+12V，满载）； d. 负载调整率小于1%（输出电压为+9V，负载电流变化范围0.1A1A）； e. 纹波电压（峰-峰值）小于输出电压的0.5%（满载时）； （2） 电路效率大于70%（满载时） 。 （二）发挥部分 （1） 电路效率大于85%，纹波电压（峰-峰值）小于输出电压的0.2%； （2） 增加输出过载保护（大于1.2A）、输入过压保护（大于+13V），均提供报警指示；（3） 设计并制作一个输出电压、输出电流的测量电路，并能实时显示测量值，要求测量误差的绝对值小
6、于1%； （4） 其它特色与创新。三、评分标准项 目包括的主要内容或考核要点满 分设计报告方案论证DC-DC主电路的拓扑结构；控制方法及实现方案；提高效率的方法及实现方案8 电路设计与参数计算主电路器件的选择及参数计算；控制电路设计；效率的分析及计算；保护电路设计与参数计算；人机接口的设计20 测试方法与数据测试方法；测试仪器；测试数据(着重考查方法的正确性以及数据是否全面、准确)10 测试结果分析与设计指标进行比较、分析，并提出改进方法5 电路图及设计文件重点考查完整性、规范性7 总分50 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（1）项15 完成第（2）项15 完成第（3）项15 其他
7、特色与创新5 总分50 四、说明基本要求b中输出电流的测量以10欧负载为准，在满电压10V的输出情况，10欧负载下，输出的电流为1A。需要测量仪器：高频交流毫伏表（测量纹波电压）、电流表（测量输出电流）、10欧电阻负载（基本要求b测量）；测量负载调整率需要一个功率10W以上，阻值为100欧可调的滑动电阻器或者电阻箱。1.2 设计分析和比较论证： 方案一：用AT89S52做单片机控制器，时钟频率可达24MHz，外扩12位DA和AD转换，输出参考电压，以达到电压步进精度；末级采用大功率三极管2N3055扩流，实现电流输出控制，井采用7289做显示、键盘扩展。整机成本低，但外围电路繁琐，编程难度大，
8、且系统资源不够使用，转换速度难达到指标，很有可能造成制作失败或技术参数不达标，故不选用此方案。方案二：使用AT89S52单片机做控制器，以数模转换器DAC0832输出参考电压0.00-2.00V参考电压，再使用低温飘运放LM358实现5倍放大，达到0.0-10.0V的输出电压范围，并引入深度负反馈控制电压输出精度。最后，使用两片ICL7107分别对输出电压和输出电流进行监控和显示。该电路设计简单，应用广泛，精度较高等特点。 第二章 电路原理本作品采用AT89S52作为系统的控制核心，基于芯片MC34063、DAC0832、CD4511、LM358、ICL7107、LM311，良好地实现电压转换
9、、电压控制、实时显示、电流扩大、同步电压电流测量、过压保护等主要功能。另外，采用1*4键盘进行参数设置，采用LED显示参数设置，各部分电路结构方框图如下所示：控制核心AT89S52电压转换扩流4个LED数码管CD45111*4 键盘DAC0832过压保护电压电流测量 总体电路结构方框图下面对各电路模块作具体理论分析：2.1 电压转换模块MC34063方案一：图1 所示为本系统的DCDC变换模块拓扑结构。本系统的DC/DC 变换器采用可靠性较高的变压器隔离的单端正激式BOOST 结构。高频变压器的同名端如图所示。为了提高能量的转换效率，本系统中变压器的去磁回路不同于常规设计，此处被接到了次级绕组
10、上。图1中的电容C4为隔直与激磁能量回收电容，当C4 稳态工作时，系统主要有以下两个过程：一是在功率器件Q 导通情况下，输入电压i U 加到高频变压器的原边绕组上，此时，变压器的副边绕组输出电压极性为上正下负，二极管D2导通，负载获得能量，并且电容C4 借助于高频脉冲变压器的副边电流，将激磁能量转移到输出回路上去；另一过程就是功率器件Q 关断情况下，电容C4经过二极管D1 接收高频脉冲变压器原边反激回来的激磁能量。 TL494 是一种性能优良的脉宽调制控制电路,可作为推挽式、全桥式、半桥式开关电源控制器, 工作频率为10kHz300kHz ,输出电压可达40V。本方案根据TL494的典型特点，
11、构成了单片机89S52 辅助控制的正向变换器方式开关电源。 开关电源是借助晶体管的开/关(ON/OFF) 来实现能量交换的, 其输出控制, 由晶体管的导通时间决定, 流行的方法是采用PWM控制, 具体的方法是控制晶体管导通的占空比。即: 控制脉冲信号的频率已定( 周期已定) , 调整占空比就是调整脉冲有效电平的宽度。方案二：MC34063是一单片双极型线性集成电路，专用于直流-直流变换器控制部分。片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关，能输出1.5A的开关电流。它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。 特点： *能在3.0-40V的输入电压下工作 *短路电流限制 *低静态电流 *输出开关电流可达1.5A（无外接三极管） *输出电压可调 *工作振荡频率从100HZ到100KHZ由于要灵活应对3-12V宽电压范围的输入，我们采用MC34063开关电源转换芯片实现升压，再根据电路各部分供电要求，用稳压电源芯片，例如78XX-ST系列。由于此方案外围电路少，稳定性高，对输入电压适应能力强，所以我们采用方案二。我们根据官方给出的外围元件计算公式，如图：
