罗灿威数控直流电源.docx

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罗灿威数控直流电源

第五届智能控制设计大赛

数控直流稳压电源

DesignofnumericalcontrolD.Cstabilizedsource

basedonSCM

所在单位:

华南理工大学

自动化学院（3）班

作者:

罗灿威自动化08

设计任务与要求1

摘要2

一、方案论证与比较3

1.1控制器部分3

1.2按键控制模块3

1.3显示部分3

二、系统的具体设计及实现4

2.1系统总框图4

2.2硬件设计4

2.3128*64液晶屏显示设计5

数控直流稳压电源论文

设计任务与要求

一、设计任务

设计并制作一个直流可调稳压电源。

二、设计要求

1、基本要求：

1）当输入交流电压为220v±10%时，输出电压在0-13v可调；

2）额定电流为1A，且纹波不大于1mV；

3）使用按键设定电压，同时具有常用电平快速切换功能（3v、5v、6v、9v、12v），设定后按键可锁定，防止误触；

4）掉电后可记忆上次的设定值；

5）显示设定电压和测量电压、电流，显示精度为0.01v。

6）两级过流保护功能，当电流超过额定值的20%达5秒时，电路作断开操作；当电流超过额定值的50%时，电路立即断开。

具有声音和光提示；。

摘要

在现代家庭中各种电器的不断出现，并要求着各种不同值的电源出现，使得家庭购买不同值得电源。

数字化的也更加贴近人们的生活，因为它更加的直观，易被接受，大家都开始追求数字化的各类电子产品。

数控直流电源有着直观，易操作，各种电压集一身，输出精度和稳定性都较高等优点，所以越来越受广大人们的喜爱。

以后家里的电视遥控，电动玩具等都可以共用一个电源。

本系统以Amega16avr单片机作为系统的核心，由D/A数字模拟转换模块、按键、12864液晶显示模块、at24c02等模块组成一个数控电源。

该系统实现了输出电压：

范围0～＋13.0V，，纹波不大于10mV；输出电流：

1A；输出电压值由12864液晶显示；由“＋”、“－”四个按键控制输出电压不同大小的步进增减。

同时具有常用电平快速切换功能（3v、5v、6v、9v、12v），设定后按键可锁定，防止误触；掉电后可记忆上次的设定值。

关键词：

mega16单片机,数控电源,D/A,A/D直流电源、LCD12864、at24c02、锁定、电压放大

Summary：

Inthemodernfamilyofthevariousappliances,andaskedforadifferentvaluepower,thefamilyisthepowertobuydifferent.thedigitalhasbecomeevenmoretothepeople'slife,foritismoreintuitiveandeasytobeaccepted,everybodybegantopursuethedigitalofelectronicproducts.numericaldcpowersupplyisintuitiveandeasyoperation,thevoltageisset,theoutputofprecisionandstabilityarehigher,soitisbecomingmoreandmoreextensiveofthehouse.

Fromnowon,theTVremotecontrol,electrictoyallcanshareapower.

Thesystemforamega16avrmonolithicintegratedcircuitisthecoreofasystem,thedadigitalsimulationexercise,buttons,12864lcddisplay,suchasanumericalat24c02composedofmodules.thesystempowertooutputvoltages：

rangeof0～＋13.00v,ofwaves,notgreaterthan10mv；outputcurrent：

1a；outputvalueby12864lcddisplay；＋by""and"－"fourkeycontroloutputvoltagewiththesizeofthestepintothedecrease.Itcanusedalevelrapidlyfunction（3v,5v,6v,9v,12v）,andpressesarelockabletopreventtouchtheircombs.Alsoitmemoriessetvaluelasttime.

Keyword：

Mega16,monolithicintegratedcircuits,andda,adcpowerandspellslcd12864,at24c02,lock,voltageenlarged

一、方案论证与比较

1.1控制器部分

方案一：

采用AT89S52单片机作为主控芯片。

优点：

AT89S52作为一种比较成熟的单片机型号，广范应用于各领域技术比较熟练，价格相对便宜。

缺点：

其驱动能力不强

方案二：

采用Amega16单片机作为主控芯片。

优点：

AVR是51的升级版。

Amega16单片机功能强、高速度是其主要的优点，内部集成了较多的中断源和定时器资源及EEPROM的优点，多种模式的PWM波形输出，很好地满足了本系统设计的要求。

缺点：

价格较AT89S52单片机高。

考虑到以上两种方案的优缺点，因本系统对单片机内部硬件资源的要求比较高，需要采用高速和功能强大的单片机型号。

经比较，我们采用了方案二。

1.2按键控制模块

方案一：

采用矩阵键盘，由于按键多可实现电压值的直接键入。

方案二：

采用一般的电平判键按钮，实现方法很简单，但一个端口最多只实现8个按键。

由于本数控电源设置需要用的按键功能多，故采用方案一。

1.3显示部分

方案一使用LCD1602液晶显示。

优点：

介格便宜；操作简单，带中文字库，使用方便。

缺点：

显示的内容少（16格*2行），

方案二应用128*64液晶显示模块。

128*64液晶可视面积大，介面美观，抗干扰能力强，调用方便简单，而且可以节省软件中断资源，应用串行连接，节省I/O口资源。

对图形和曲线的显示实现起来比较简单，自带中文字库，显示信息量大。

方案三使用led灯显示优点：

操作简单缺点：

信息显示不直观

通过比较，并结合本系统要显示是内容较多的要求，我们选节方案二。

二、系统的具体设计及实现

2.1系统总框图

主控芯片板

电压输出

图2-1、系统主控芯片板总框图

2.2硬件设计

2.3128*64液晶屏显示设计

本系统采用128*64中文液晶模块作为显示部分，能够显示汉字和字符，只要把需要显示的内容发给液晶模块，其便会自动显示，不时要定时扫描。

为了节省IO口资源，液晶模块和单片机的连联采用串行接口，只占用三个IO口，连接图如下图2-3.1所示。

图2-3.1128*64液晶连接图

3.8整板电路硬件设计原理图

完整的系统源代码

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

uintmega16_ad0（）

{

uintaddata;

DDRA&=~BIT（PA0）;

PORTA&=~BIT（PA0）;

ADMUX=0;

ADCSR=0X80;

ADCSR|=BIT（ADSC）;

while（!

（ADCSR&（BIT（ADIF））））;

addata=ADCL;

addata=addata+ADCH*256;

returnaddata;

}

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#defineDATE_DDRDDRB

#defineDATE_PORTPORTB

#defineDATE_PINPINB

#defineCS_HDATE_PORT|=BIT

（2）

#defineCS_LDATE_PORT&=~BIT

（2）

#defineSCLK_HDATE_PORT|=BIT（4）

#defineSCLK_LDATE_PORT&=~BIT（4）

#defineSTD_HDATE_PORT|=BIT（3）

#defineSTD_LDATE_PORT&=~BIT（3）

//cs（rs）sclk（e）std（r/w）

#defineSTD_OUTDATE_DDR|=BIT（3）

#defineSTD_INDATE_DDR&=~BIT（3）

#defineSTD_IN_DATE（DATE_PIN&0x08）>>3

//DATE_PIN&0x08±íÊ¾¶ÁÈ¡Êý¾Ý¿ÚPB3µÄÊýÖµ£¬¼´stdµÄ×´Ì¬

//#definerst_setDATE_PORT|=BIT（4）

//#definerst_clearDATE_PORT&=~BIT（4）

#definepsb_setDATE_PORT&=~BIT（5）

#defineDATE_DDR_outDATE_DDR|=0XE0

externdelay（uint）;

******************************************************************

³£Á¿ÉùÃ÷Çø

********************************************************************

ºº×ÖµØÖ·Î»

********************************************************************/

unsignedchar__flashAC_TABLE[]={

0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,

0x90,0x91,0x92,0x93,0x94,0x95,0x96,0x97,

0x88,0x89,0x8a,0x8b,0x8c,0x8d,0x8e,0x8f,

0x98,0x99,0x9a,0x9b,0x9c,0x9d,0x9e,0x9f,

};

/**************************************************************************

Í¼Æ¬Êý¾Ý´æ·ÅÇø

**************************************************************************/

__flashunsignedcharbmp8[]={

/*--µ÷ÈëÁËÒ»·ùÍ¼Ïñ£ºC:

\Users\CanweiLuo\Desktop\ÎÞ±êÌâ-1.bmp--*/

/*--¿í¶Èx¸ß¶È=128x64--*/

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0x00,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,

0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x00,

0x00,0x4F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF9,0x00,

0x00,0x4C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x19,0x00,

0x00,0x4F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF9,0x00,

0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x00,

0x00,0x47,0xFF,0xF8,0x1F,0xFF,0xE0,0x3F,0xFF,0xC1,0xFF,0xFE,0x0F,0xFF,0xF1,0x00,

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0x00,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,

0x00,0x0

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