答辩---基于AT89C51单片机数控电源.ppt

数控电源设计,学 院： 专 业： 班 级： 指导老师： 姓 名：,课题来源及目的,直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、比较难于控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。 因此本课题致力于研制一个结构简单，但是便于控制、可靠性高、干扰性小、精度高却占用体积很小的数控直流稳压电源。作为对智能化直流电源的简单探索制作。,目 录,设计主题思想,设计原理,系统图,各模块设计,软件调试,第一部分 数控电源设计原理,系统整体结构框图,第二部分 系统硬软件设计,需外扩eprom,可变性差,价格较贵,低电压，常用，高性能，灵活应用。完全能够支撑本次设计所需，为本设计的单片机选择。,一. 单片机部分 1.单片机的选择,2.单片at89c51管脚图如图1所示：,图1 at89c51管脚图,at89c51主要性能参数： 与mcs-51产品指令系统完全兼容 4k字节可重擦写flash闪速存储 器 1000次擦写周期 全静态操作：0hz-24mhz 三级加密程序存储器 1288字节内部ram 32个可编程i/o 口线 2个16位定时/计数器 6个中断源 可编程串行vart通道 低功率空闲和掉电模式,3. 单片机控制电路,课题设计用51系列单片机来对硬件控制，其中p0口对应数码显示接口与d/a转化模块的输入接口，p1口对应键盘接口与外接计算机控制，p2口对应a/d转化的输出接口和uln2003的输入端。,图2：单片机接口设计,4.外接max202的应用,该max202芯片的功能是实现串口通信，通过max202使计算机能对单片机写入程序，从而控制单片机，实现程控的目的。下图就是该电路部分的接线：,图3： max202芯片应用电路,二. dac0832数模转换模块,因为dac0832输出为模拟电流，所以在输出后要接入运算放大器lm324，使输出转换为电压为lm358提供基准电压。其接法如下图。引脚3，10接地；8号引脚接基准电压；di0di7接单片机的p0口；输出11，12接lm324的2，3脚，9接lm324的1脚，实现电流转换为电压。,图4 数模转换接口电路,三. tlc1543模数转换模块,本设计采用tlc1543 a/d转换芯片如下图，tlc1543的1脚外接输入模拟电压，14脚接基准电压。15，16，17，18，19接单片机，其中数字信号由16输入单片机，而19脚eoc表示转换结束，15，17，18由单片机输入控制其片选、时钟。,图5 tlc1543模数转换模块的应用,四. 键盘、显示模块设计,对于键盘只要四项功能“设定”“标定”“” “” ,通过键盘实现步进0.1v，默认设置为5v，在此基础上步进或步减，实现在012v内的连续可调，如下图。从上至下s1按键是设定功能，s2是标定功能，s3是步增功能，s4是步减功能。,图6键盘模块接口设计,1.键盘模块设计,2.显示电路接口设计,设计采用4个数码管显示，通过74hc373驱动uln2003位选如图20所示，来显示键盘的操作及稳压后输出的电压。,图7 显示电路模块设计,五. 自制电源、升压、串联线性稳压模块设计,1.自制电源模块设计,在电路中采用了模拟器件和数字器件所以需要+5v、和+12v 电源供电，该电压值由以下电路提供，制作电路中的+5v的电源，这要用到三端固定稳压芯片lm7805,一个整流，滤波过程。+12v电源电路设计只是将lm7805换作7812即可，电路如下图：,图8 自制+5v电源电路,2. 升压模块设计,升压电路主要应用于将5v电压升压至12v提供串联线性稳压模块12v的电源。图中in5819称为肖特基二极管，它在电路中做为高速开关，它应用于开关电源起到续流的作用。电路中的rb和ra是2个精密电阻，它们直接影响了开关电源的输出电压，其公式为vout=1.25*（1+rb/ra）。 mc34063是一单片双极刑线性集成电路，专用于直流-直流变换器控制部分。,图9 升压模块电路设计,3. 串联线性稳压模块电路设计,图中2个三极管bu406组合成晶体管相当于可变电阻器，作为调整管；取输出电压的一部分作为取样电压，通入lm358的2号引脚，作为取样电路；通过dac0832转化的由lm324输出的电压作为lm358的基准电压；lm358作为比较放大器。图中二极管in4007防止三极管的be结被加上过高的反向电压而损坏。图中r4和r5为精密电阻，它们的比值对采样和输出电压的比有联系。,图10 串联线性稳压电路应用设计,第三部分 软件设计及硬件调试,1.软件总流程图,2. 硬件调试,显示模块和键盘的调试 升压模块的调试 串联线性稳压模块的调试 ad/da模块的调试,结束语和感悟,通过本次课程设计，巩固了我们学习过的专业知识，也使我们把理论与实践从真正意义相结合了起来；考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合