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1、 2012年安徽省大学生电子设计竞赛试题 数控稳压电源（B题） 【20120245】 参赛学校：黄山学院 参数队员：赵凯强 石佳 徐正华 指导老师：陈吕强 参赛时间：2012982012911 数控稳压电源摘要：通过学习稳压电源与相关逆变知识来设计一个数控稳压电源。该数控稳压电源主要由自制+5V直流稳压电源、逆变电路系统、STC12C5A60S2单片机最小系统、LCD5110显示模块、按键控制模块五部分组成。本文详细介绍数控稳压电源的软硬件组成及将低压直流变成高压交流的逆变电路系统的工作原理。电源的软硬件都采用模块化的设计思想。自制的直流稳压电源将220V交流电转化成15V电压，经整流滤波后给
2、推挽电路（即逆变系统）供电，再通过7805稳压电路稳5V电压给单片机供电，通过单片机内部产生两个PWM脉冲信号给逆变电路，逆变电路将低压直流电转化成50Hz高压交流电。逆变系统采用推挽拓扑电路完成。显示模块用LCD5110，并通过正负按键控制输出电压步进0.5V。关键字：自制5V稳压电源、STC12单片机最小系统、LCD5110液晶、按键模块 Abstract Through the study of regulated power supply and related knowledge to design a digital control inverter regulated power
3、 supply.The NC DC power supply is mainly composed of homemade 5V DC power supply、SCM STC12C5A60S2 minimum system 、LCD5110 display module、control module of five parts.This paper introduced the numerical control power supply of software and hardware and the DC to AC inverter system working principle.T
4、he power of both hardware and software adopts the modularized design idea.Homemade DC regulated power supply is transformed into 15V 220V AC current,After rectifying and filtering to push-pull circuit (i.e., inverter power supply system), Through the 7805 voltage stabilizing circuit for stable 5V vo
5、ltage to the chip power supply,Through the MCU internal produces two PWM pulse signal to the inverter circuit, Inverter circuit of low voltage DC power can be converted into 50Hz high voltage alternating current. The inverter system adopts a push-pull topology circuit .Display module with LCD5110, a
6、nd through the positive and the negative control voltage step 0.5V.Keyword：Homemade 5V regulated power supply、STC12 MCU minimum system,、LCD5110 liquid crystal,、key module. 1 目 录1引言1 1.1题目的分析1 1.2设计思路和特点12方案设计1 2.1整体方案设计框图1 2.2各模块组成部分2 2.2.1自制稳压电源模块2 2.2.2逆变系统模块2 2.2.3单片机最小系统模块2 2.2.4 LCD显示模块2 2.2.5按
7、键模块2 2.3方案论证与选择2 2.3.1单片机的选择2 2.3.2逆变系统的选择23设计实现3 3.1硬件的设计4 3.1软件的设计54测试5 4.1测试方法5 4.2测试仪器与过程5 4.3测试结果65结论6 5.1完成情况6 5.2心得体会6 5.3存在问题、努力方向6参考文献6 附录1：电路主原理图7附录2：源程序8 11引言1.1题目的分析本题要求设计一个数控稳压电源，主要由两部分组成。基本部分：输出交流电源，范围是0180V，步进0.5V。输出电流：200mA。有输出电压显示。由“”、“”两键分别控制输出电压步进增减。为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出5V。发挥部分：
8、输出交流电压可预置在0.0180.0V之间的任意一个值。输出电压值由液晶显示。可输出直流电压：范围0220V，步进0.5V。经过分析与讨论，我们觉得本题实际上是要设计一个逆向升压电源。1.2设计思路和特点我们组确定逆变系统采用推挽电路。设计主要由自制稳压电源模块、逆变系统模块、单片机最小系统模块、显示模块、按键模块组成，通过自制稳压电源给逆变系统供电，再通过7805稳压电路稳5V电压给单片机供电。单片机内部AD采集电压反馈给单片机，同时控制占空比形成脉冲信号给推挽电路，推挽电路将直流电逆变升压成0180V交流电，并通过LCD5110显示出来。同时设置“+”、“-”按键，分别控制输出电压步进增减
9、。2方案设计2.1 总体方案设计框图：如图1 图1 2.2各模块组成部分2.2.1自制稳压电源模块：用变压器将220V交流电转变成15V直流电，通过整流桥及电容给逆变系统供电，同时将15V交流电通过7805稳压电路稳压成5V给单片机供电。2.2.2 逆变系统模块：采用推挽电路，推挽电路可以实现逆变升压，将低压变成高压，直流变成交流。从本质上讲，推挽是把正负2个半波拆开工作，用变压器合并起来。不光管子是分开的，绕组也是分开的。就和全波整流那样。低压用桥式，同样功率，变压器匝数少一倍，但截面积要大一倍,总用铜量一定（相比推挽）。但是管子要4*N个，每2个串，增高了耐压，但是增加了内阻！推挽把绕组，管子均分开，符合大电流时多个单元并联的要求从成本上讲，用铜量一定，管子只2*N个，成本更低，电路更简单。 2.2.3 单片机最小系统模块
