数控数显直流电源的竞赛报告剖析.doc

数控数显直流电源 摘要: 本数控直流电压源利用16位单片机SPCE061A为控制核心，可预置输出电压值并显示在液晶显示模块（LCD）上，通过其内置的A/D输出对PWM进行调制，再控制大功率开关管导通,再经过滤波输出。同时通过采样电路将实际输出值反馈到单片机中构成闭环系统，进行比较、调整，提高了电源的输出精度。输出电压范围为0.01v～10v，而且可以步进调整输出的电压值。 关键词: 数控 16位单片机 开关电压源 PWM调制 Digital Control Digital DC Power Show WEN Guojian Zhanjiang Normal University, Information Technology And Science School, zhjiang, 524048 Abstract This digital DC power supply using 16 Single-Chip Microcomputer SPCE061A to control the core voltage can be exported duty and show in LCD module (LCD), through its built-in modem for A/D export of PWM to control power switching control-Link, through the filter output. At the same time, through sampling circuit will be fed back into the actual export value of a loop system Single-Chip Microcomputer, comparison and adjustment, the increased power output precision. 0.01v~10v scope for export voltage, and can adjust the output voltage motors value. Keyword:digital control single chip computer PWM modulation. 引言: 在我们现实的生活和实验中，常常要用到各种各样的电源，电压要求多样。如何设计一个电压稳定，输出电压精度高，并且调节范围大的电压源，成了电子基础应用的热点。在市面上，各种电源产品各式各样，有可调节的，有固定的。但是普遍存在如下问题： 1、输出精度不高，可调节的范围过小，不能满足特定电压的要求。 2、输出不够稳定，纹波电流过大。 3、普遍采用可调电阻器调节，操作难度大。 4、普遍采用电压调节或者稳压电路调节，输出电压稳定，电源供电不稳定。 为解决以上这些缺点，我们用16位凌阳单片机作为控制核心，通过其内置的A/D输出对PWM进行调制，大大提高电源的输出精度。 1、方案论证与设计 1.1 系统整体方案论证 方案一： 采用A/D电压放大器直接输出。电路简单，但是输出电压带负载能力不强，电源电压不稳定。 方案二： 采用PWM调制的开关电源输出，输出电压稳定，并且提供负载能力强。 综上分析，采用方案二。 1.2数据采集和处理器选择 因为电压源调节要用到A/D或者D/A进行数控电压输出和电压采集。 方案一：采用51系列单片机控制方式。外加一个A/D和一个D/A电路，因为单片机只有8位，所以精度低，并且外加A/D和D/A，电路复杂。成本很高。 方案二：采用凌阳SPCE061A 十六位单片机，处理能力强，I/O口丰富，可以用时进行键盘控制和LCD液晶显示。并且内置了一个10位D/A和一个10位的A/D ，设计电路简单，并且输出电压精度高，能满足0.01v~10v、步进0.01v的要求。 综上分析，采用方案二。 1.3 电源供电电路 由于系统电路要求 、 直流电源供电，而设计独立的正、负电源给系统供电显得不合实际，所以我们采用稳压管7815、7915和7805、7905设计了一个、的直流稳压电源电路，如图10所示。考虑到输出电流最大可达到2A，所以要独立给恒流源电路提供独立的电源电路，如图11所示。 1.4 显示电路模块 方案一：采用传统的8位数码管（LED）显示相关信息。 方案二：采用液晶显示器（LCD）显示相关信息。 以上两种方案中，方案一编程简单，但显示信息量少，功耗较大。而方案二的液晶显示器属于低功耗器件，显示界面友好，还可以同时显示电流的给定值和实测值，从而系统更具智能化、人性化、直观化。因此，选择方案二。 2、系统总体设计方案及设计框图 本系统采用的处理器是