中心議題：

• 研究數字化控製在直流穩壓電源中的應用設計
• 係統硬件設計

解決方案：

• 以單片機為核心，結合數字反饋控製技術

• 采用彙編語言編寫軟件

引言

直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan是shi電dian子zi技ji術shu領ling域yu不bu可ke缺que少shao的de設she備bei。常chang見jian的de直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan
，大da都dou采cai用yong串chuan聯lian反fan饋kui式shi穩wen壓ya原yuan理li
，通tong過guo調tiao整zheng輸shu出chu端duan取qu樣yang電dian阻zu支zhi路lu中zhong的de電dian位wei器qi來lai調tiao整zheng輸shu出chu電dian壓ya。由you於yu電dian位wei器qi阻zu值zhi變bian化hua的de非fei線xian性xing和he調tiao整zheng範fan圍wei窄zhai，使shi普pu通tong直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan難nan以yi實shi現xian輸shu出chu電dian壓ya的de精jing確que調tiao整zheng。目mu前qian，直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan已yi朝chao著zhe多duo功gong能neng和he數shu字zi化hua的de方fang向xiang發fa展zhan，本ben文wen以yi單dan片pian機ji為wei核he心xin
，結jie合he數shu字zi反fan饋kui控kong製zhi技ji術shu。該gai電dian路lu具ju有you電dian壓ya調tiao整zheng簡jian便bian，讀du數shu直zhi觀guan，電dian壓ya輸shu出chu穩wen定ding
，便bian於yu智zhi能neng化hua管guan理li的de特te點dian
，有you效xiao地di克ke服fu了le傳chuan統tong電dian源yuan的de不bu足zu。

1 係統功能係統

電壓調節範圍為0一12V，最大輸出電流2A，具有過載和短路保護功能。數字顯示有4位，其中1位功能顯示，另3位顯示輸出電壓以及電路參數設定值。鍵盤設有4個(ge)鍵(jian)
，功(gong)能(neng)選(xuan)擇(ze)鍵(jian)，步(bu)進(jin)增(zeng)減(jian)鍵(jian)以(yi)及(ji)確(que)認(ren)鍵(jian)。功(gong)能(neng)選(xuan)擇(ze)鍵(jian)用(yong)於(yu)啟(qi)動(dong)參(can)數(shu)設(she)定(ding)狀(zhuang)態(tai)
，步(bu)進(jin)增(zeng)減(jian)鍵(jian)用(yong)於(yu)設(she)定(ding)參(can)數(shu)數(shu)值(zhi)，確(que)認(ren)鍵(jian)用(yong)於(yu)輸(shu)入(ru)設(she)定(ding)值(zhi)電(dian)源(yuan)開(kai)機(ji)設(she)定(ding)值(zhi)為(wei)前(qian)次(ci)使(shi)用(yong)值(zhi)。此(ci)時(shi)按(an)鍵(jian)
，則(ze)電(dian)壓(ya)顯(xian)示(shi)值(zhi)出(chu)現(xian)閃(shan)爍(shuo)現(xian)象(xiang)

，表(biao)示(shi)進(jin)人(ren)參(can)數(shu)設(she)定(ding)狀(zhuang)態(tai)。通(tong)過(guo)按(an)鍵(jian)功(gong)能(neng)選(xuan)擇(ze)可(ke)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)設(she)定(ding)參(can)數(shu)之(zhi)間(jian)切(qie)換(huan)，再(zai)按(an)確(que)認(ren)鍵(jian)進(jin)人(ren)設(she)定(ding)狀(zhuang)態(tai)
，通(tong)過(guo)增(zeng)減(jian)鍵(jian)改(gai)變(bian)設(she)定(ding)值(zhi)，按(an)確(que)認(ren)鍵(jian)輸(shu)入(ru)設(she)定(ding)值(zhi)。係(xi)統(tong)設(she)有(you)自(zi)動(dong)識(shi)別(bie)功(gong)能(neng)
，將(jiang)不(bu)接(jie)受(shou)超(chao)出(chu)使(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)的(de)設(she)定(ding)值(zhi)。 2 係統硬件設計

2.1 電路原理

電路係統結構如圖1所示，係統選用AT89C51單片機為控製核心
，外部擴展一片電擦除2864存儲器用以實現斷電參數存儲功能。單片機計算設定值與AID轉換采樣反饋值的偏差以及偏差的變化率，得出相應的輸出值，由D/A轉換電路變換為模擬量去驅動電壓輸出控製電路，從而使電壓穩定在設定值。
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2.2 顯示輸出及按鍵輸入電路

LED顯示器和74LS247,74LS138構成信息顯示係統，顯示數據由單片機P0口輸出。顯示內容主要有電源實際輸出電壓、電流
，限定的電壓、電流，PID參數。輸入操作由四個輕觸按鍵完成，采用獨立式按鍵中斷接口方式
，單片機響應中斷後，讀取P1口數據並進行相應的按鍵處理程序。由於采用中斷方式，占用係統時間較少。功能選擇鍵
，其功能循環的路徑為：輸出電壓顯示~輸出電壓設定一比例參數~積分參數~微分參數一輸出電壓顯示

，參數設定通過按“+ 、一”鍵改變，按確認鍵輸入存儲器，保存在2864存儲單元中。 2.3 穩壓輸出

電路單片機根據按鍵設定值和A/D轉換的采樣值計算出輸出值，通過數據總線把數據傳送到DAC0832,進行D/A轉換，由IOUT1 ,IO UT2輸出相應的模擬電流信號，經運算放大器轉換為0-5V的模擬電壓信號，再經一級比例放大電路放大後驅動電壓調整管Q1
，電路原理見圖3,Q1接成射極跟隨器的形式，一方麵可以保證輸出電壓與輸入電壓一致，另一方麵減小輸出電阻，提高電源的帶負載能力。輸出電壓經R3,R4分壓後，送到A/D轉換電路，采樣處理後，反饋到單片機。當采樣值高於設定值，單片機計算出輸出量減小，相應Ql基極電位下降
，輸出電壓下降。當輸出電壓過低時
，電壓反饋穩定過程與此相反。由此

，實現了輸出電壓的穩定。
2.4 AID轉換電路

AID轉換電路主要由ADC0809及500KHZ方波發生器組成。其中500KHZ信號是由555定時器組成的多諧振蕩器，為ADC0809提供時鍾源。模數轉換完成以後，ADC0809向單片機申請中斷。

3 軟件設計軟件

采用彙編語言編寫
，全部模塊化編程。係統主要由顯示模塊、按鍵輸入中斷模塊、電壓調整量計算模塊等組成。

主程序進行係統初始化設定
，包括I/O口、定時器
、中斷、各(ge)數(shu)據(ju)緩(huan)衝(chong)區(qu)初(chu)始(shi)化(hua)
，輸(shu)出(chu)顯(xian)示(shi)信(xin)息(xi)並(bing)對(dui)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)等(deng)待(dai)中(zhong)斷(duan)。按(an)鍵(jian)輸(shu)入(ru)及(ji)數(shu)模(mo)轉(zhuan)換(huan)都(dou)將(jiang)激(ji)發(fa)中(zhong)斷(duan)。其(qi)中(zhong)數(shu)模(mo)轉(zhuan)換(huan)中(zhong)斷(duan)優(you)先(xian)級(ji)高(gao)於(yu)按(an)鍵(jian)輸(shu)入(ru)中(zhong)斷(duan)。數(shu)模(mo)轉(zhuan)換(huan)中(zhong)斷(duan)子(zi)程(cheng)序(xu)及(ji)按(an)鍵(jian)中(zhong)斷(duan)處(chu)理(li)子(zi)程(cheng)序(xu)流(liu)程(cheng)框(kuang)圖(tu)見(jian)圖(tu)4和圖5,按鍵中斷由INT1引人，進人按鍵中斷後，單片機首先掃描P1口
，若某位為低電平

，先延時loms，ranhouzaidurengaiwei，ruguodudezhirengweididianping，kequerencijianyianxia。ranhoutiaoyonggaijiandejianchulizichengxu。zaianjianzhongduanzhong
，gongnengjiandezhongduanyouxianjizuigao。