基于89C52单片机的单相功率电源的设计
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基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计1 设计内容及要求设计题⽬:基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计及制作。
设计要求:输⼊信号为传感器、电压、电流、开关等形式,单⽚机型号可以⾃⼰选择(51,128,430等),输出控制信号为模拟电压或者数字信号,控制对象可以是电机(直流电机,步进电机)、开关、显⽰器等。
(注:可以采⽤单⽚机、传感器电路模块以及集成电路芯⽚制作。
)使⽤器材:感光板及常⽤PCB制版器材、常⽤电⼦装配⼯具、万⽤表、⽰波器及电⼦元器件(详见附录)。
2 STC89C52单⽚机2.1 STC89C52单⽚机简介单⽚微型计算机简称单⽚机,是典型的嵌⼊式微控制器(Microcontroller Unit),常⽤英⽂字母的缩写MCU表⽰单⽚机,它最早是被⽤在⼯业控制领域。
单⽚机由芯⽚内仅有CPU的专⽤处理器发展⽽来。
最早的设计理念是通过将⼤量外围设备和CPU集成在⼀个芯⽚中,使计算机系统更⼩,更容易集成进复杂的⽽对体积要求严格的控制设备当中。
⽤专业语⾔讲,单⽚机就是在⼀块硅⽚上集成了微处理器、存储器及各种输⼊/输出接⼝的芯⽚。
2.2 单⽚机的特点(1)⾼集成度,体积⼩,⾼可靠性单⽚机将各功能部件集成在⼀块晶体芯⽚上,集成度很⾼,体积⾃然是最⼩的。
芯⽚本⾝是按⼯业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗⼯业噪声性能优于⼀般通⽤的CPU。
单⽚机程序指令,常数及表格等固体化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在⼀个芯⽚内,故可靠性⾼。
(2)控制功能强为了满⾜对控制对象的要求,单⽚机的指令系统均有极丰富的条件:分⽀转移能⼒、I/O⼝的逻辑操作机位处理能⼒,⾮常适⽤于专门的控制功能。
(3)低电压,低功耗,便于⽣产携带为了便于⼴泛使⽤于便携式系统,许多单⽚机内的⼯作电压仅为 1.8V~3.6V,⼯作电流仅为数百微安。
(4)易扩展⽚内具有计算机正常运⾏所需的部件。
芯⽚外部有许多供扩展⽤的三总线及并⾏、串⾏输⼊/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应⽤系统。
P101P112P123P134P145P156P167P178R ESE T 9R DX /P3010TX D /P 3111INT 0/P3212INT 1/P3313T0/P 3414T1/P 3515W R /P3616R D/P3717X 218X 119G ND20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PS EN 29A LE/P 30EA /VP 31P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039V CC 4089C52U 1Z 89C523TitleN u mb erSize B D ate:19-Ju l-2013File:D :\P ro tel\Ex amp lesIN1G N D 2O UT3T17805IN1G N D 2O UT3T27905IN1G N D 2O UT3T37812IN1G N D 2O UT3T47912123J13+18V -18V -5V+12V-12VC 9104C 191000u f/25VD 1LE DR 12100KV CCU SB _IN C 7104C 8104C 11104C 17100u f/25VD 2LE DC 18100u f/25VD 3LE DC 20100u f/25VD 4LE DR 1110KR 1010KR 13100K1123456S13Z K AI GU A NU SB _IN V CC图3:多路输出稳压电路2.1.3振荡电路模块振荡电路由一个12M 的晶振和两个22pf 的电容所组成,原理图如下: C 1422p fC 1322p f Y 112MV CC V CC R 110KP11P12P10P14P15P16P17123J3V CCG ND 1V CC 23R S 4R /W5E 600701802903100411051206130714PS B 1516/RS T 1718V CC 19G ND20J2Z 12864M0M1M2M3V CC V CC V CC R 210KP10P11P12P17P16P15P14G ND 1V CC 2V L 3R S 4R /W5E 6D 07D 18D 29D 310D 411D 512D 613D 714V CC 15G ND16J6Z 1602M0M1M2M3V CC321D初在国内普及率较高,所以发展较好,大多数公司中低频电路设计都采用此软件。
精选文档欢迎下载,希望能帮到您摘要本文主要讲述了基于单片机的单相数字电功率表的设计。
该单相数字功率表采用AT89C52单片机作为中央处理器,其间通过检测电压电流值,采用过零比较法利用单片机的定时器计算出相位角ϕ,最后依据ϕUICOS P =得出电网功率,最后将检测到的测量值显示在液晶显示器上。
另外本文介绍了其相关硬件电路和软件程序流程图,本设计主要包括下面几方面:交流信号数据采样与处理、模数转换、单片机应用与编程、液晶显示。
随着社会的发展,电子产品逐渐朝着数字化、信息化、自动化方向发展,本设计的数字功率表也逐渐取代了传统指针式模拟功率表,其具有抗干扰能力强、精度高、可扩展性强、集成方便等优点,具有良好的研究意义。
关键词:单片机 数据采集 过零比较 液晶显示AbstractThis paper describes the design of single-phase digital electric power meter based on MCU.The single phase digital power meter using AT89C52 microcontroller as the central processor, which by detecting the voltage and current value, the zero crossing comparison method the use of single-chip timer to calculate the phase angleϕ, finally based on ϕP=the results of the power, theUICOSmeasurement of the detected value displayed on the LCD monitor.This paper also introduces the related hardware circuit and software program flow chart, the design mainly includes the following aspects: sampling and processing, analog-to-digital conversion, application and programming, MCU LCD AC signal data.With the development of society, electronic products gradually towards digitization, informatization, automation development direction, the design of the digital power meter has gradually replaced the traditional analog pointer type power meter, it has advantages of strong anti-interference ability, high precision, strong expansibility, easy to be integrated, with good research significance.Keywords:microcontroller data acquisition more than zero liquid crystal display目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................... I I 第1章概述 (1)1.1 设计背景与意义 (1)1.2 研究内容 (1)第2章系统方案设计 (2)2.1 系统基本思想 (2)2.2 系统功能要求 (2)2.3 系统框图 (3)2.4 设计方案及技术分析 (3)2.4.1 电压电流采集模块 (3)2.4.2 信号处理模块 (4)2.4.3 模数转换模块 (4)2.4.4 相位角测量模块 (4)第3章系统硬件分析 (5)3.1 电路测试系统的分析 (5)3.1.1 单片机最小系统简介 (5)3.1.2 数据存储器24C16 (5)3.2 系统的前向通道 (8)3.2.1 电压、电流采样的前置电路 (8)3.2.2 相位角测量的前置电路 (10)3.2.3 模数转换电路 (11)3.3 键盘电路 (15)3.4 液晶显示电路 (15)第4章系统软件设计 (18)4.1 Keil编程软件介绍 (18)4.2 程序设计 (18)4.2.1 系统的主程序设计 (18)4.2.2 初始化子程序的设计 (19)4.2.3 测量子程序 (21)4.2.4 液晶显示子程序 (26)4.2.5 键盘扫描子程序 (28)第5章系统调试过程 (30)5.1 Proteus软件应用 (30)5.2 电压、电流采集模块调试 (30)5.3 相位角测量模块调试 (31)5.4 液晶显示模块调试 (33)5.5系统调试 (33)第6章总结 (35)参考文献 (37)致谢 (38)附录A:原理图 (39)附录B:仿真图 (40)附录C:部分程序 (41)第1章概述1.1 设计背景与意义随着社会的发展,电能在人们的生活中无处不在,并以各种形式影响着人们的生活。
基于STC89C52单片机的数控电流源设计作者:张琳阳泳蒋悦江世明来源:《科技资讯》2014年第35期摘要:该文给出了一种基于STC89C52单片机控制的数控电流源设计,该设计以STC89C52单片机为微处理器,实现输出可调、步进精确、纹波电流极小等功能,而且可将输出电流预设值、电流实测值、负载电压实测值、负载阻值在LCD1602上面同时显示。
通过PROTEUS7.8软件进行仿真,证明此设计具有较高的控制精度和带负载稳定性。
关键字:TC89C52单片机数控电流源 D/A转换中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(b)-0030-01电源技术尤其是数控电源技术是一门理论性与实践性很强的的工程应用技术,涉及电气、电子、控制理论等多学科领域。
计算机和通讯技术的发展,给电力电子技术提供了更加广阔的发展平台,同时也给电源提出新的要求。
普通电源由于精确度不高与操作不便等缺点已不能满足现实的需要。
直到单片机技术及A/D、D/A的出现,才使精确数控电流源发展成为可能。
该文所设计的数控电流源采用STC89C52单片机为核心微处理器,按键,显示,D/A,A/D等模块为外围电路。
1 设计要求与总体设计思路1.1 设计要求该设计要求:输入DC15V,输出最高12V,通过按键控制输出电流,采用LCD1602显示设置电流,实测电流,负载电压,负载阻值。
1.2 总体设计思路根据系统要求,采用D/A转换后,采用电压跟随器使D/A芯片输出负载轻,从而使电压稳定,而电阻R5是不变的,根据欧姆定律可知,电压确定,电阻确定,电流就确定了。
所以直接改变电压值就可以得到设定的电流。
在通过A/D转换把数据反馈给微处理器,然后单片机通过数据比较,自动调节,尽可能的减少误差。
2 硬件电路以及软件设计根据数控电流源设计要求,系统主要由控制模块,按键模块,D/A模块,A/D模块,显示等模块构成。
硬件电路图如图1所示。
基于STC89C52单片机最小系统的设计在现代电子技术领域,单片机的应用无处不在,从家用电器到工业自动化,从智能仪器仪表到航空航天设备,都能看到单片机的身影。
STC89C52 单片机作为一款经典的 8 位单片机,以其高性能、低功耗、易于开发等优点,被广泛应用于各种电子系统中。
而要让 STC89C52 单片机正常工作,就需要设计一个可靠的最小系统。
一、STC89C52 单片机简介STC89C52 单片机是由宏晶科技生产的一款增强型 8051 单片机,它具有 8K 字节的 Flash 程序存储器、512 字节的 RAM、4 个 8 位并行I/O 口(P0、P1、P2、P3)、3 个 16 位定时器/计数器、1 个全双工串行通信口等资源。
其工作电压为 5V,工作频率可达 35MHz,能够满足大多数应用场景的需求。
二、最小系统的组成一个完整的 STC89C52 单片机最小系统通常包括以下几个部分:1、电源电路电源是整个系统的动力源泉,STC89C52 单片机的工作电压为 5V,因此需要一个稳定的 5V 电源为其供电。
可以使用线性稳压器(如7805)将输入的电压(如 9V 或 12V)转换为 5V 输出,也可以使用USB 接口直接提供 5V 电源。
2、复位电路复位电路的作用是在系统上电或出现异常时,将单片机的内部状态恢复到初始状态,使其能够正常工作。
常见的复位电路有上电复位和手动复位两种。
上电复位电路通过电容充电实现,手动复位电路则通过按键实现。
3、时钟电路时钟电路为单片机提供工作所需的时钟信号,决定了单片机的运行速度。
STC89C52 单片机可以使用内部时钟,也可以使用外部时钟。
内部时钟通过在单片机的 XTAL1 和 XTAL2 引脚之间连接一个晶振和两个电容来实现,晶振的频率通常为 110592MHz 或 12MHz。
4、下载电路为了将编写好的程序下载到单片机中,需要设计一个下载电路。
STC89C52 单片机支持通过串口下载程序,可以使用 MAX232 芯片将单片机的 TTL 电平转换为 RS232 电平,然后通过串口线与计算机连接进行程序下载。
基于AT 89C52的智能充电器的设计*刘乃生1,苑龙军2(1.潍坊学院,山东 潍坊 261061; 2.山东工业技术学院,山东 潍坊 261031)摘 要:介绍了一种基于AT89C52与M AX1898的智能充电器的设计,详细讨论了智能充电器硬件电路和软件的设计。
关键词:充电器;AT 89C52;MAX1898中图分类号:T P273 文献标识码:A 文章编号:1671-4288(2010)06-0030-02随着手机的在日常生活中的普及使用,手机电池的充电器的使用也越来越广泛,一部好的充电器能在短时间内将电量充足,而且对电池起到一定的维护作用,可以修复由于电池的记忆效应引起的电池活性衰退现象,同时避免由电池发热引起的不安全因素。
本文介绍一种基于A T89C52与M AX1898智能充电器设计。
1 硬件设计硬件电路由单片机电路、电压转换及光耦合隔离电路、充电控制电路3部分组成。
通过单片机的控制实现预充、快充、满充、断电、报警充电过程。
1.1 充电器芯片MAX1898充电的核心部件MAX1898,是一种能够快速充电的电池保护芯片,它输入电压4.5V -12V,内置检流电阻,电压精度可达 0.5%,对于输入电源可自动检测,可编程定时充电和充电电流,同时具备充电状态指示和检测,它能够在不使用电感的情况下,做到低功率耗散,实现预充电,具有过压保护、温度保护和超时保护功能。
其内部电路包括输入电流调节器、电压检测器、充电电流检测器、定时器、温度检测器和主控器,输入电流调节器用于限制总输入电流,包括系统负载电流与充电电流,但检测到输入电路大于设定的门限电流时,通过降低充电电流从而控制输入电流,MAX1898外接限流型充电电源和PNP 功率三级图1 单片机部分的电路原理图管,可对单节锂电进行有效的快充,它通过外接电容设定充电时间,通过外接电阻设置最大充电电流。
定时电容C 和充电时间T chg 的关系式满足:C=34.33 T chg最大充电电流I max 和限流电阻R set的关系式满足:I max =1400/R set1.2 硬件接口电路设计单片机部分的电路原理图如图1所示。
1 前言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。
稳压电源按输出电压的类型分为直流稳压电源和交流稳压电源。
其中直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,直流稳压电源有许多基本功能要求,例如输出电压值能够在额定输出电压值以下任意设定和正常工作;对输出的电压值要求精确的显示和识别。
而普通的直流稳压电源或多或少存在这样或那样的问题,他们的电源输出时通过波段开关盒电位器来控制的,当输出电压需要精确输出,或者在一个小范围内微调时,困难相对来说就很大;而且随着使用时间的增加,模拟电路元件在使用过程中难免发生磨损,波段开关与电位器均会或多或少产生接触不良现象,这会造成电压输出的误差。
另外,传统的串联型稳压电路构成较为复杂,稳压精度不高。
总体来说,传统稳压电源实现方式亟待改进。
现当代社会是信息技术不断发展的社会,模拟技术逐渐被更为优越方便的数字技术取代,大规模的社会化生产也要求更高的技术和效率。
众多家用电器以及各类电子电器设备均需要直流稳压电源对其进行供电。
而我们生活中用电均为220V的交流供电,这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换为稳定的直流电。
滤波器用于滤除整流输出中的纹波,一般传统电路由于滤波扼流圈和电容器组成,若由晶体管滤波器来代替,则可缩小直流电源的体积,减轻其重量,而且晶体管滤波直流电源不需要直流稳压器就能作家用电器的电源,这既降低了家用电器的成本,又降低了其成本,又缩小了其体积,使家用电器小型化。
基于单片机控制的数控直流电压源可以克服稳压电源构成复杂,元器件磨损严重,稳压精度不高,读数不方便等缺点,更稳定更直观的完成模拟稳压电源的任务。
基于STC89C52的数控直流稳压电源的设计摘要:本文设计了一种基于STC89C52单片机的数控直流稳压电源,以直流电压源为核心,通过滑动变阻器来调节直流电源的输出电压,经过A/D转换器ADC0832采集并转换数据,再经STC89C52单片机进行处理,并由LCD1602显示实际输出电压值。
输出电压范围0-27 V ,输出电流为1A。
符合设计要求。
关键词:单片机直流稳压电源A/D LCD1602前言随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其性能好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。
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、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。
其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性,而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视。
不同的电子设备,要求的电压值、电流也有所不同。
所以将常用的符合规格的直流供电模块集成到一个供电电源上是具有广泛的应用价值的。
1、设计方案选用全波桥式整流电路进行整流。
然后要对输入的电压进行调节。
在调节方面。
可选用可调节三端正电压稳压器进行调节(LM317)。
通过整流后得电流幅值变化很大,所以需要用电容对电流进行滤波。
用ADC0832对滤波后的电压进行采集转换,传入单片机进行处理,然后让单片机控制的LCD1602将处理后的电压显示即可。
图1为方案流程图图1 方案流程图2、设计要求一种基于STC89C52单片机的数控直流稳压电源应满足输入电压为220V AC50HZ输出为直流电压;.电压变化范围:0~27V;连续可调。
采用直流电压源为核心,通过滑动变阻器来调节直流电源的输出电压,经过A/D转换器ADC0832采集并转换数据,再经STC89C52单片机进行处理,并由LCD1602显示实际输出电压值。
输出电压范围0-27 V ,输出电流为1A。
-127-基于STC89C52和TL494的开关电源的设计唐山学院信息工程系 王志秦【摘要】开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于几乎所有的电子设备中。
本文利用STC89C52单片机和TL494脉宽调制芯片设计了开关电源,大大地简化了电源电路的结构,具有可维护性强、实时控制和调整电压、可以进行人机交互、可扩展性强、成本低等特点。
【关键词】STC89C52;TL494;脉宽调制;人机交互1.引言目前电子设备的日益小型化更需要供电电源的小型化,制作小型化电源是未来电源制作发展的一个趋势,传统的开关电源线路一般都是很复杂而且体积也比较大[1],本设计以STC89C52单片机作为主要控制器,由整流滤波模块、开关电源主回路模块、单片机模块、键盘模块、数码管显示模块以及反馈模块构成。
通过改变单片机输出的控制信号来调节TL494输出的PWM波的占空比来控制功率管的通断,从而调节输出电压的大小,具有电路结构简单、成本低、稳压效果好、效率高、输出电压可调、响应速率快的特点。
2.系统结构本设计的系统结构如图1所示,工频的交流电经过变压器降压后变成18V,再经过整流滤波电路将输出电压分成了两路,其中的一路电压通过稳压与滤波电路输出+5V和+12V的电压作为辅助电源,而另一路电压则作为开关变换部分的输入电压。
单片机根据键盘的输入值和采样电压值之间的差值,来修改单片机的控制信号端,输出PWM脉冲的控制信号的电平,通过TL494控制PWM脉冲,以控制功率管的通与断,以便能够得到期望的输出电压值。
图1 系统结构图2.1 电源电路设计开关变换电路为开关电源的核心部位,它能将一种等级的直流电压转换为另一种等级的直流电压[2]。
开关变换电路原理图如图2所示。
功率开关管采用IRF3205,当控制脉冲是低电平时,功率开关管为导通状态,此时电流流过电感,电感将会存储能量,功率开关管把电路的输入电压转换为高频脉冲,当控制脉冲是高电平时,功率开关管为截止状态,电感把所存储的能量释放出来给负载[3]。
三峡大学科技学院毕业设计(论文)题目基于AT89C52单片机的简易充电器学生姓名吴子健学号2011600334专业电气工程及其自动化班级20124091指导教师吴雅纯评阅教师完成日期年月日学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密□,在_________年解密后适用本授权书。
2、不保密□。
(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:年月日导师签名:年月日目录前言 (1)1单片机的介绍 (2)1.1单片机技术的特点及应用 (2)1.1.2单片机的应用 (2)1.2 AT89C52单片机简介 (3)1.3实现智能充电的意义 (4)2充电方案选择 (6)2.1 恒流充电(CC) (6)2.2 恒压充电法(CV) (6)2.3 恒压限流充电 (7)2.4 恒流恒压充电法(CC/CV) (7)2.5分级定电流充电法 (8)2.6 脉冲充电方法 (9)2.7 定化学反应状态充电法 (10)2.8 变电流间歇/定电压充电法 (10)3硬件电路设计 (11)3.1设计思路分析 (11)3.1.1 脉宽PWM法充电 (11)3.1.2 电源管理IC控制充电 (12)3.2 电路设计 (14)3.2.1 MAX1898电源管理IC (14)3.2.2 AMT1001温湿度传感器 (17)3.2.3其他外围设备驱动介绍 (19)4软件设计 (22)4.1程序流程设计 (22)4.2程序功能模块设计 (22)4.2.1电池状态检测子程序 (23)4.2.2键盘扫描子程序 (23)4.2.3倒计时子程序 (23)4.2.4显示子程序 (23)4.2.5 A/D转换子程序 (24)5调试 (25)5.1硬件调试 (25)5.1.1静态测试 (25)5.1.2联机调试 (25)5.2软件调试 (26)5.3系统调试 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录A 系统设计源代码 (30)基于AT89C52单片机的简易充电器学生:吴子健指导老师:吴雅纯三峡大学科技学院摘要:方便携带的应用的发展提高了对充电电池的要求,锂电池凭借他的优点,如使用时间常、能量的密度高、无记忆效应等,成为了方便携带的电子产品的第一选择电池。
基于 AT89C52 的直流稳压电源的设计发表时间:2020-04-09T14:11:14.263Z 来源:《当代电力文化》2019年第18期作者:李红艳李远航[导读] 本文是基于单片机AT89C52设计的一种直流的稳压电源。
摘要:本文是基于单片机AT89C52设计的一种直流的稳压电源。
在本文中,单片机AT89C52是该直流稳压电源控制电路的核心结构,这个电源通过键盘可以设定直流电源输出电压,然后经由D/A转换,就可以获得输出模拟量,在利用运算放大器,就可以输送出不同电压值。
系统误差如果不超过1%,电压输出区间范围是0—12V且0.1V的步进值的需求是可以实现的。
此时,数码管就可以将实际输出电压值展现出来。
本文设计的电源具有电路结构简单和操作简便等特点,是可以满足当今不同的电子实验的要求[[[] 吴恒玉,唐民丽,何玲,黄果,韩宝如. ??基于89S51单片机的数控直流稳压源的设计 [J]. 制造业自动化. 2010 (01) 。
]]。
关键词:电压源;AT89C52;D/A转换器。
1、系统硬件设计1.1系统结构设计的这个系统中,电源、单片机(AT89C52)、键盘模块、DC放大器电路和D/A转换电路是这个系统的主要组成部分,其具体结构图正如下图1所展示。
为了保证产生的输出电压具有一定的可靠性和稳定性,因此本文设计的整个系统运用全桥整流电路结构其中键盘对数控电源输出具有操控作用,通过操作键盘可以输入所需的电压值,并且键盘还可以控制输出电压的步进调谐。
所以,此电压源能够完成电压设定、电压显示等操作[[[] 滕建华. 基于单片机的直流稳压电源设计[J]. 科技信息,2010(19):143-144.]]。
图1:系统结构图1.2电源电路如果输入电压经常有改变,那么就会形成高频电磁噪音,这个噪音会对控制电路带来一定程度的影响,进而会影响到开关电源的电流输出,会让输出的电流更加稳定。
因此,随着负载电路的使用,串联线性稳压电源将随之发生一定的变化。
一种基于89C52单片机的稳压电源设计
丁平
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2022(42)7
【摘要】针对库房测试的供配电需求,提出了一种稳压电源装置的设计方案,该设计方案以89C52单片机为核心组成智能控制系统,驱动可控硅模块组合及光耦隔离电路实现电源的稳压和隔离功能,具有供电可靠性高、精确度高及稳定性高等特点,满足实际需要,对测试设备的安全运行有着重要的意义。
【总页数】5页(P191-195)
【作者】丁平
【作者单位】92941部队
【正文语种】中文
【中图分类】TM44
【相关文献】
1.一种基于单片机系统的便携式数字稳压电源设计
2.一种基于89C52单片机控制下的干电池放电特性测试仪
3.基于89C52单片机粮仓温湿度检测短信报警系统设计
4.基于89C52单片机的遥控电动小车控制系统设计
5.基于89C52单片机的农田自动喷灌系统的设计
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STC89C52单⽚机直流电机的设计摘要近年来,随着科技的进步,直流电机得到了越来越⼴泛的应⽤,直流电机具有优良的调速特性:调速平滑,⽅便,调速范围⼴,过载能⼒强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的⽆极快速起动、制动和反转,满⾜⽣产过程⾃动化系统各种不同的特殊要求。
本系统以STC89C52单⽚机为核⼼,通过内部定时器产⽣PWM波形,控制LN298⼤功率H桥路驱动直流电机已达到控制转速的⽬的。
通过数码管将速度等级显⽰出来,此外分别从主控制芯⽚的选择、显⽰电路的⽐较与选择、电机调速控制模块、电源电路与电机驱动电路四个⽅⾯进⼀步确定系统的总体设计⽅案,最后通过数码管LED显⽰程序设计以及电机控制⼦程序完成实验步骤,并在结论部分对系统调试过程中的常见的故障分析和注意事项做出了摘要说明,具有⼀定的理论和实际意义。
关键词:STC89C52;双向可逆控制系统;PWM调速;⽬录绪论 (1)1系统总体⽅案 (3)1.1 主控制芯⽚的选择 (3)1.2 显⽰电路的⽐较与选择 (4)1.3 电机调速控制模块 (4)1.4 电源电路与电机驱动电路 (4)2系统硬件⽅案设计 (5)2.1 系统总电路框图设计 (5)3.2 系统模块电路设计及原理 (5)3.2.1单⽚机最⼩系统设计 (5)3.2.2直流电机的调速设计 (8)3.2.3 测速发电机 (9)3.2.4 数码管显⽰电路设计 (9)3.2.5 L298N驱动电路设计 (11)3.2.6 按键电路电路设计 (13)3系统的软件设计 (15)3.1 系统的整体程序流程图 (15)4.2 数码管LED显⽰程序设计 (15)4.3 电机控制⼦程序 (16)5系统调试 (18)5.1 常见的故障分析 (18)5.2 系统调试注意事项 (18)结论 (18)参考⽂献 (19)附录⼀硬件原理图 (21)附录⼆程序源代码 (22)致谢 (24)绪论(1)课题研究的背景近年来,随着科技的进步,直流电机得到了越来越⼴泛的应⽤,直流电机具有优良的调速特性:调速平滑,⽅便,调速范围⼴,过载能⼒强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的⽆极快速起动、制动和反转,满⾜⽣产过程⾃动化系统各种不同的特殊要求。
第24卷 第5期 天 中 学 刊 V ol. 24 No. 5 2009年10月 Journal of Tianzhong Oct. 2009
收稿日期:2009-02-24
作者简介:杨际峰(1964~ ),男,河南许昌人,黄淮学院电子科学与工程系讲师.
基于89C52单片机的单相功率电源的设计
杨际峰1,杨 勇1,李 飞2
(1. 黄淮学院,河南 驻马店 463000;2. 驻马店市技术监督局检测中心,河南 驻马店 463000) 摘 要:利用89C52单片机及一些外围电路设计了一种单相功率电源,它主要由正弦信号源、相位微调电路和功率放大器等构成,其中的正弦信号源采用DDS 方式,相位微调电路由多路模拟开关和运算放大器组成. 关键词:单片机;信号源;数/模转换器;正弦波 在电工仪表性能检测和校验等工作中,非常需要性能稳定、准确度高又便于调整的工频功率电源.工频功率电源的核心电路是信号产生和相位调节,以往都是由模拟电路实现,但其结构复杂,调试困难,信号幅度及相位稳定性差,且调节相位时对幅度有影响,相位无法直接显示,难以实现程控.为解决上述问题,本文探讨利用单片机及外围电路构成单相功率电源. 1 硬件电路及其工作原理
所设计的工频功率电源由工频信号源、相位微调、功率放大、输出控制、过载保护、键盘及显示电路等构成,其硬件结构如图1所示.图中扬声器SP 用于工作状态的声音提示;继电器JD 用于功率放大电路的电源切换,目的是当电流负载较重时给功放电路提供更高的电源电压.
图1 功率电源整机原理图
1.1 键盘及显示电路
在图1中,U5 74LS138和7个74LS164共同构成键盘及显示电路,其中164-5至164-7驱动四位数码管完成相位差的静态显示[1].它们的数据输入端A 并接在一起,由单片机89C52的P14口提供数据.当数码管显示内容需要刷新时,由P14输出八位数据同时送到164-5至164-7的A 端,究竟刷新哪一位,取决于U5 74LS138的状态.功率电源的工作状态指示由12个发光二极管承担,它们与键盘中的12个功能键对应,其工作原理与数码显示相同.
键盘由U6 74LS164的8根输出线作为行线,89C52的P34、P35作为两条列线,构成8×2行列式键盘.由89C52的P13向U6提供数据,实现键盘扫描.按键K1~K16的功能主要包括:调节电压幅度、电流幅度和相位,均包括粗调(加、减)和细调(加、减);轻重载转换;电源启停;输出电流测试点.输出电流测试点是为了方便电流回路的操作,按输出的不同百分比而设置的. 1.2 正弦信号源电路
电压与电流回路的工频信号源电路完全相同,由D/A (数模转换器)DAC0832和运算放大器OP07构成,电路原理如图2所示.
图2 正弦信号产生与控制电路原理图
图2中U13、U17、U18构成正弦信号发生器.由于正弦波是非线性函数,首先要量化编码[2].本机在一个正弦周
中图分类号:TM930.9
文献标识码:B
文章编号:1006-5261(2009)05-0029-02
杨际峰,杨 勇,李 飞:基于89C52单片机的单相功率电源的设计·30·
期内选360个点,8位D/A的量化等级为1/256,且采用偏移二进制双极性码[3].数据代码由89C52经U3送至DAC0832的数据输入端.U13按两级缓冲器方式工作,数据读入受控于U4的Y0和Y2,它的输出电流经U17、U18转换为电压信号,通过低通滤波器U19输出正弦信号.U11、U12、U14、U15与有源低通滤波器U16共同组成正弦波幅值控制电路.U16的输出作为正弦信号发生器的基准电压,根据数模转换器的乘法特性,U13的模拟输出将正比于数字输入和模拟输入(基准电压)的乘积,改变U16的输出电压,就可达到控制输出幅值的目的.U11和U12都是按照单级缓冲器方式工作,幅值信号由U3输出的二进制代码决定,此代码在U4的Y3、Y4控制下分别送给U11、U14的数据端.U14和U15的输出电压分别经电阻R1和R2送至U16,R1与R2的比值为1:100.根据加法电路的运算关系[4]可知,在U11和U12的输入数据改变量相同时,也即U14和U15的输出电压改变量相同时,若U14可使U16的输出变化一个电压单位,那么U15仅使U16的输出变化0.01个电压单位.因此,幅值代码送给U11可作为输出幅值的粗调,而送给U12则可作为输出幅值的细调.U11和U12的基准由DZ提供,它受89C52的P16控制.正常情况下,P16为低电平,U11和U12的基准电压等于DZ的电压.当输出过载时,保护电路向89C52发出中断信号,89C52将对应的启动状态转为停止状态,同时P16输出高电平,三极管BG饱和,U11和U12的基准电压降为零,通过U14、U15和U16使U3的基准电压也降为零,正弦信号输出为零,功率电源的输出快速回零,从而起到保护作用.1.3相位微调电路
由于在量化正弦波时仅选择了360个点[5],所以仅靠软件调节相位,调节细度只能达到1°,难以满足实际需求,因此应增添相位微调电路以扩展相位调节细度.本机实现的方法是在电流通道串接移相电路,如图3所示.
图3 相位微调电路原理图
在图3中,移相网络由运算放大器构成,输入端IN接电流通道的正弦信号输出端,移相后的信号由OUT送至高输入阻抗的功率放大电路.改变IN和OUT之间电阻的大小就可改变相移量.为了能在±1°范围内调节细度达到0.1°,图中串联了20支电阻,它们的连接点分别接3个单八路模拟开关4051的20个通道端.4051的X并接在IN端.六位二进制移相代码由89C52的P0口送至74LS273保存,经7407实现电平转换.移相代码的低三位控制4051的导通通道,高三位选中三个4051中的某一个.这样,不同的移相代码可使IN和OUT之间串接不同数量的电阻,选择合适的电阻和电容,可做到增减一个电阻时相位偏移0.1°.由于相位改变量很小,故对信号幅值基本不产生影响.
1.4过载保护电路
在升压、升流器初级接地端串接一个大功率小阻值电阻,当输出过载(如电压短路或电流开路)时,电阻两端电压会升高很多,此信号经放大、滤波、整形后送到89C52的外部中断输入端,89C52立即使过载回路的输出降为零,同时扬声器报警,数码管显示过载信息.
2系统软件
系统软件主要包括正弦信号产生、电压电流控制和保护中断几部分,根据K1~K16的状态进行相应功能的操作.电流控制与电压控制程序大同小异,这里给出电压控制程序流程图如图4所示.
图4 电压控制程序流程图
该功率电源经过电工仪表校验和继电保护设备定值整定过程的验证,各项性能指标完全符合设计要求.按照同样的方法,可设计出三相功率电源.如果通过串行口与电脑通讯,配合标准表,可以很方便地构成电工仪表自动检验装置.
参考文献:
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单片机应用文集[C].北京:北京航空航天大学出版社,1991.404~408.
〔责任编辑张继金〕。