基于AT89S52+单片机控制的直流稳压电源

安徽建筑工业学院毕业设计 (论文)专业电子信息工程专业班级 02电子⑤班学生姓名学号课题直流数控恒流源设计指导教师2006年 6 月 5 日目录第一部分摘要与关键字---------------------------------------------3 第二部分正文----------------------------------------------------------4 一引言----------------------------------------------------------------4 二方案设计及论证--------------------------------------------------4 单片机应用系统设计方案----------------------------------------4电源模块设计方案-----------------------------------------------5恒流源模块设计方案---------------------------------------------5三系统原理及理论分析---------------------------------------------6 单片机应用系统组成---------------------------------------------6系统性能---------------------------------------------------------6恒流原理---------------------------------------------------------7 四硬件设计-----------------------------------------------------------8 单片机应用系统设计----------------------------------------------8 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------8电路设计---------------------------------------------------11电源设计---------------------------------------------------------12 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------12单片机及其外设工作电源-----------------------------------13大功率三极管及其电流源负载电源--------------------------14恒流源模块设计--------------------------------------------------15 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------15压控电流源电路设计----------------------------------------16五软件设计------------------------------------------------------------18 主程序流程图-----------------------------------------------------18闭环比较子程序框图----------------------------------------------19 六性能测试----------------------------------------------------------20校准-------------------------------------------------------------21测量数据记录----------------------------------------------------21结论-------------------------------------------------------------22误差分析--------------------------------------------------------23七发挥与创新-------------------------------------------------------24八设计总结----------------------------------------------------------25第三部分谢辞---------------------------------------------------------26第四部分参考文献与附录-------------------------------------------27一参考文献-----------------------------------------------------------27二附录---------------------------------------------------------------28任务书----------------------------------------------------------18原理图英文资料翻译英文原文英文翻译摘要本系统以直流电流源为核心，AT89S52单片机为主控制器，利用单片机所具有的智能测控特点，设计制作了基于单片机的“数控直流电流源”。

基于AT89S52单片机控制直流电机的方案与设计作者：张健来源：《读写算》2011年第14期【摘要】控制电机运动，例如转向、速度、角度的控制，是单片机在机电控制中的一个典型应用。

本设计以AT89S52单片机为核心，以独立按键输入达到控制直流电机的启停、速度和转向。

在设计中采用了PWM控制技术对电机进行过程控制，通过对占空比的调节达到精确调速的目的。

【关键词】单片机 PWM控制直流电机方案与设计引言目前使用的电机模拟控制电路都比较复杂，测量范围与精度不能兼顾，难以精确控制电机转速。

本文介绍的电机控制系统利用PWM控制原理，选择驱动模块采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片，实现精确调整电动机转速。

1 AT89S52单片机介绍AT89S52具有8 KB Flash、256字节的RAM、32位I/O端口线、看门狗定时器、2个数据指针、3个16位定时器/计数器、1个6向量2级中断结构、全双工串行端口，片内晶体振荡器及时钟电路。

89S52和89C51内核相同， 89S52针对89C51的明显的几个升级如下:⑴程序存储器写入方式，89S52则支持ISP在线可编程写入技术。

⑵电源范围更宽广: 89S5*电源范围宽达4～5.5V。

⑶工作频率不同:目前89S1*的性能远高于89C5*， 89S5*系列支持最高高达33MHZ的工作频率。

⑷市场价格:由于89C51已经全面停产，所以市场价89C5*的批发价格要比89S5*贵将近一倍!⑸兼容型: 89S5*向下兼容89C5*。

⑹抗干扰性:内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。

⑺烧写寿命更长: 89S5*标称的1000次，实际最少是1000次～10000次，这样更有利初学者反复烧写，减低学习成本。

2 设计方案比较与分析2.1 电机调速控制模块方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。

这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。

数控直流稳压电源设计指导老师：（2006级电子信息工程专业）摘要：本系统以直流电压源为核心，AT89S52单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压，，输出电压范围为0—，最大电流为5A，并可由液晶屏显示实际输出电压值。

本系统由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（DAC0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。

本系统有两部分组成:：单片机电路、D/A转换电路、放大电路、数据存储电路、稳压输出电路、键盘电路和显示电路。

软件部分包括：主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。

实际测试结果表明，本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。

关键词：直流电压源单片机 D/A转换器运算控制CNC DC Power Supply DesignZhuyongjin Instructor: Zhangyucheng(2006 Electronic Information Engineering)Abstract：This system to dc voltage source as the core, mainly AT89S52 SCM, through the keyboard controller to install dc power supply output voltage, setting stepping class can output voltage, the range of V, the maximum current 330mA for, and can show the actual pipe by digital output voltage values. This system consists of microcontroller program output digital signal, through D/A converter (DAC0832) output analog amplifier, through isolating amplifier output power, control of base, with the power to change the passive tube voltage output of different voltage. This system Composed of two parts: hardware components and software components. Among, hardware components include: microcontroller circuit, D/A conversion circuit, amplifier, data storage circuit, Regulator output circuit，keyboard circuit and display circuit. Software components include: main program, operational control procedures, and each program results show that this system application in need of high stability of small power constant-voltage source fields.Key words：DC voltage source SCM D/A Converter Operational control1 绪论数控直流稳压电源系统概述随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能。

基于AT89S52直流稳压电源的电路设计朱超;宋莉莉;孙万麟【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)012【摘要】With the rapid development of electronic science and technology, based on the DC power supply in the integrated circuit output accuracy, this design uses the AT89S52 single chip microcomputer as the core of the whole power supply control system, through the proteus software for the design of the circuit simulation, optimization and combined production of physical experiment, it is concluded that the power supply is designed to realize continuous output between 0~12 V DC voltage, and output voltage precision can be controlled within 0.1 V, at the same time also has a fixed 3.3 V and 5 V DC voltage output port, the reset circuit which can realize over current protection, voltage, output voltage real-time display and other functions, this will be provided to other electronic equipment DC voltage is more stable and reliable, has the very good practical value.%随着电子科学技术的不断高速发展，基于提高直流电源在集成电路中的输出精度，此设计采用AT89S52单片机作为整个电源的核心控制系统，通过proteus软件对设计电路的仿真、优化和制作实物相结合的试验，得出该电源设计能够实现连续输出0~12 V之间的直流电压，且输出电压精度可控制在0.1 V以内，同时还具有3.3 V和5 V固定直流电压输出端口，整个电路可实现过电流保护、电压复位、输出电压实时显示等功能，这将会给其它电子设备提供更加稳定可靠的直流电压，具有很好的实用价值。

图书分类号：密级：摘要电机在各行各业发挥着重要的作用,而电机转速是电机重要的性能指标之一,因而测量电机的转速和电机的调速,使它满足人们的各种需要,更显得重要，而且随着科技的发展,PWM调速成为电机调速的新方式。

随着数字技术的迅速发展，微控制器在社会的各个领域得到了广泛的应用，由于数字系统有着模拟系统所没有的优势，如抗干扰性强、便于和PC机相联、系统易于升级维护。

本设计是以单片机AT89S52和L298控制的直流电机脉宽调制调速系统。

利用AT89S52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。

系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及PWM的占空比在LED上的实时显示。

关键词直流电机；AT89S52；PWM调速；L298AbstractMotors play important roles in all walks of life and the rotation speed of motors is one of the vatal performanc e indexs.In addition,it is more important to meet people’s demands by testing the rotation speed and the speed governing of motors.What’s more ,with the development of science,a new way of speed governing turned up which called PWM.With the rapid development of digital technology, micro-controller in all areas of society have been widely used.Because digital system has many advantages which analog system does not have,such as strong anti-interference, simple interface with the PC, easy upgrade and maintenance for system.This project is a speed governing system of the pulse width of DC motor controlled by microcontroller AT89S52 and L298.Making the use of the chip of AT89S52 ,I design a controlling system of DC motor of low cost.It can simplify the system structure reduce system cost,strengthen system performance and meet more needs from more applications.And the system can control the corotation,reversal,scraming,accelerating and slowdown of motors and display the duty ratio of PWM on LED in real time.Keywords DC Motor AT89S52 PMW Speed Automatic L298目录1 绪论 (1)1.1直流电机 (1)1.1.1直流电机的发展 (1)1.1.2直流电机控制方法 (1)1.1.3直流电机工作原理 (2)1.1.4直流电机主要技术参数 (2)1.2单片机及微处理器控制系统的发展 (2)2 系统论述 (4)2.1设计背景 (4)2.2设计思路 (4)2.3系统框架设计 (4)3 PWM脉宽调制原理 (6)3.1 PWM调速原理 (6)3.2 PWM调速方法 (6)3.3 PWM实现方式 (7)3.4 PWM控制流程图 (7)4系统硬件设计 (8)4.1系统基本组成 (8)4.1.1硬件模块组成 (8)4.1.2单片机整个控制模块 (8)4.2 AT89S52的简介 (9)4.2.1 AT89S52主要性能 (9)4.2.2 AT89S52主要功能列举 (9)4.2.3 AT89S52各引脚功能介绍 (10)4.2.4 AT89S52的内部资源 (12)4.3 L298电机驱动模块 (12)4.3.1 L298电机驱动简介 (13)4.3.2 L298内部的原理图 (13)4.3.3 L298内部H桥驱动电路 (13)4.3.4 L298引脚符号及功能 (15)4.3.5 L298的逻辑功能 (15)4.4.6本系统中单片机与L298的连接 (16)4.4 LED数码管显示 (16)4.4.1 LED简介 (16)4.4.2 LED七段数码管的结构 (17)4.4.3 LED常见数字和字符的字段码 (18)4.4.4 LED显示简单的程序流程 (18)4.4.5本系统中单片机与LED的连接 (19)4.5独立式键盘控制模块 (20)4.5.1键盘的功能及分类 (20)4.5.2独立式键盘 (20)4.5.3本系统中独立式键盘与单片机的链接 (20)5系统软件设计 (22)5.1主程序流程图 (22)5.2定时器中断程序流程图 (23)5.3 LED数码管显示PWM占空比流程图 (24)5.4独立式键盘控制流程图 (25)6 实物设计成果 (26)6.1电机正转 (26)6.2电机反转 (26)6.3电机加速 (27)6.4电机减速 (27)6.5电机急停 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)附录1系统程序 (32)附录2原理图 (36)附录2.1系统原理图 (36)附录2.2 L298电机驱动与单片机的连接 (36)附录2.3 LED数码管与单片机的连接 (37)附录2.4独立式键盘与单片机的连接 (37)1 绪论1.1直流电机1.1.1直流电机的发展直流电动机在冶金、矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到广泛的应用。

基于单片机AT89S52的直流电机PWM调速控制系统一、背景介绍在工业自动化控制中，直流电机的使用非常广泛。

为了满足生产需要，直流电机往往需要精确的调速控制。

而基于单片机AT89S52的直流电机PWM调速控制系统，能够进行精确的调速控制，能够满足不同领域生产的需求。

二、系统的工作原理基于单片机AT89S52的直流电机PWM调速控制系统，是通过单片机的输出比较器和计数器，生成PWM信号，对直流电机进行调速控制。

系统的工作流程如下： 1. 将单片机的一个IO口设置为输出端口，将PWM信号输出至直流电机控制器。

2. 单片机通过PWM的工作状态，实现对直流电机的调速控制。

3. 接收外部信号，如光电传感器等外部元件信号，与单片机实现互动控制。

三、系统的硬件结构基于单片机AT89S52的直流电机PWM调速控制系统，主要由以下硬件构成：1. 单片机：AT89S52单片机。

2. 驱动芯片：L293D电机驱动芯片，能够带动2个直流或步进电机。

3. 直流电机：具有恒定转速输出的直流电机。

4. 供电模块：通过电源模块将工作电压稳定输出，以保证整个系统的稳定性。

四、系统的软件设计在基于单片机AT89S52的直流电机PWM调速控制系统中，需要进行相应的软件设计，以实现对硬件的完备控制。

### 1. 硬件方面的编写初始化单片机及端口、占用模式、管脚监听、中断响应等基本操作。

2. 软件方面的实现1.通过控制器计数器以及方波控制直流电机的执行速度。

2.利用定时器产生PWM波控制直流电机的状态。

3.通过IO控制输出、接收外部信号。

3. 控制程序的实现检测输出端口，通过输入数据产生PWM波，通过PWM波控制电离子的转速。

五、系统的应用场景基于单片机AT89S52的直流电机PWM调速控制系统，可广泛应用于以下场景： 1. 机床设备制造领域，能够对机床电机的转速进行精确控制。

2. 汽车制造领域，能够对汽车电动马达的转速进行精确控制，从而提升汽车驾驶体验。

基于单片机AT89S52程控开关稳压电源设计开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。

由于拥有较高的效率和较高的功率密度，开关电源在现代电子系统中的使用越来越普及。

开关电源高频化、模块化和智能化是其发展方向。

其中，步进可调、实时显示是开关电源智能化研究方向之一。

现设计开关电源，技术指标为：输出电压30V至36V可调，最大输出电流2A，有过流保护功能，能对输出电压进行键盘设定和步进调整、步进值1V，并能实时显示输出电压和电流的开关稳压电源。

1 总体设计方案采用AT89S52单片机为控制核心，对普通的开关电源控制部分进行优化设计，并通过软件编程实现了对开关电源的智能控制。

设计中采用隔离变压器将市电变压后通过整流滤波送至DC-DC升压变换器，经过一系列的控制整合电路之后可实现设计要求。

系统总体框图如图1．1所示。

1．1 DC-DC主回路拓扑采用UC3842和MAX4080构成DC-DC转换电路。

UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路，内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。

电流控制型升压DC-DC转换电路，外接元器件少、控制灵活、成本低，输出功率容易做到100W以上。

当然，DC-DC转换电路也可以采用成品模块，若用PI公司生产的DPA-S witch设计开关电源具有集成度高、外围电路简单、发热量少、性能指标优良。

由UC3842设计的DC-DC升压电路直接用误差信号控制电感峰值电流，间接地控制PWM脉冲宽度，达到控制输出端电压的目的。

开关管以UC3842设定的频率周期开闭，使电感L储存能量并释放能量。

当开关管导通时，电感充电，把能量储存在L中。

当开关截止时，L产生反向感应电压，通过二极管把储存的电能释放到输出电容器中。

输出电压由传递的能量多少来控制，而传递能量的多少由通过电感电流的峰值来控制。

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。

第一章:前言1.1前言：直流電機的定義：將直流電能轉換成機械能(直流電動機)或將機械能轉換成直流電能(直流發電機)的旋轉電機。

近年來，隨著科技的進步，直流電機得到了越來越廣泛的應用，直流具有優良的調速特性，調速平滑，方便，調速範圍廣，超載能力強，能承受頻繁的衝擊負載，可實現頻繁的無極快速起動、制動和反轉，需要滿足生產過程自動化系統各種不同的特殊要求，從而對直流電機提出了較高的要求，改變電樞回路電阻調速、改變電壓調速等技術已遠遠不能滿足現代科技的要求，這是通過PWM方式控制直流電機調速的方法就應運而生。

採取傳統的調速系統主要有以下的缺陷：模擬電路容易隨時間飄移，會產生一些不必要的熱損耗，以及對雜訊敏感等。

而用PWM技術後，避免上述的缺點，實現了數字式控制模擬信號，可以大幅度減低成本和功耗。

並且PWM調速系統開關頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可以獲得平滑的直流電流，低速特性好；同時，開關頻率高，快回應特性好，動態抗干擾能力強，可獲很寬的頻帶；開關元件只需工作在開關狀態，主電路損耗小，裝置的效率高，具有節約空間、經濟好等特點。

隨著我國經濟和文化事業的發展，在很多場合，都要求有直流電機PWM調速系統來進行調速，諸如汽車行業中的各種風扇、刮水器、噴水泵、熄火器、反視鏡、賓館中的自動門、自動門鎖、自動窗簾、自動給水系統、柔巾機、導彈、火炮、人造衛星、太空船、艦艇、飛機、坦克、火箭、雷達、戰車等場合。

1.2本設計任務:任務: 單片機為控制核心的直流電機PWM調速控制系統設計的主要內容以及技術參數:功能主要包括：1)直流電機的正轉；2)直流電機的反轉；3)直流電機的加速；4) 直流電機的減速；5) 直流電機的轉速在數碼管上顯示；6) 直流電機的啟動；7) 直流電機的停止；第二章：總體設計方案總體設計方案的硬體部分詳細框圖如圖一所示。

鍵盤向單片機輸入相應控制指令，由單片機通過P1.0與P1.1其中一口輸出與轉速相應的PWM 脈衝，另一口輸出低電平，經過信號放大、光耦傳遞，驅動H 型橋式電動機控制電路，實現電動機轉向與轉速的控制。

基于AT89C52单片机的数控直流稳压电源设计冯仲杰摘要：数控直流稳压电源是一种常见的电子仪器，对其设计展开研究具有十分重要的意义。

本文以AT89C52单片机为主控制电路，设计了一款数控直流稳压电源，以期能为类似数控直流稳压电源的设计提供参考。

关键词：AT89C52单片机；直流稳压电源；设计随着社会经济的快速发展以及数字电子技术的不断进步，数字电子技术在人们生活和生产的各个领域中得到了广泛的应用。

其中，以单片机系统为核心的数控直流稳压电源以其安全可靠、性能优越、性价比高等优点，得到广泛的应用。

基于此，笔者对基于AT89C52单片机的数控直流稳压电源设计进行了介绍。

1.案的设计基于AT89C52 作为数控稳压电源的控制核心单元，通过改变输入值的大小来调节MOS 管GS 两极电压，从而控制输出电压值。

当D/A 转换器（TLV5618AJ）进行模数转换时，采用AT89C52 实时对电压进行采样，然后对采样数据进行处理和显示，此过程可以使电源能实时准确检测出实际输出电压值。

利用AT89C52 为主控制单元，通过键盘设置数控稳压电源的输出电压，步进等级可以达到0.1V，并通过1602 液晶显示模块实时显示输出实际电压值。

利用AT89C52 程控输出数字信号，经过TLV5618AJ 输出模拟量（0 ～ 5V），再经过μA 741 进行隔离放大（0 ～ 15V），从而控制MOS 管GS 两级电压，即控制MOS 的开启和关闭，S 极输出电压经过ＲC 滤波电路可以大大减小输出端的纹波电压，使得输出电压稳定，而且设计的稳压电源输出电压范围0 ～10V，步进0.1V，纹波较小，输出电流大，带负载能力强。

2.系统设计2.1 系统硬件设计1、5 脚为调零端，2脚为反相输入端，3脚为同相输入端，6脚输出端，7 脚正电源端，4 脚负电源端，8脚为空端。

如图所示：滑动端接负电源，将一到几十千欧的电位器接到两个调零端之间，通过调整电位器可以使得失调电压为零值。

基于AT89S52单片机的直流电动机驱动控制系统
王延忠;邹武;戈红霞;吕庆军
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2012(000)008
【摘要】介绍1种基于AT89S52单片机的直流电动机驱动控制系统,主要研究了基于LMD18200的直流电动机的H桥式驱动电路,并设计了以LM629运动控制芯片为核心的电动机驱动控制电路.系统采用AT89S52单片机为主控芯片,用C语言编写单片机控制程序,利用VC++编写控制界面,通过串口通信实现与上位机的联系.在Protel 99SE中绘制原理图和PCB,经过调试实现了对电动机速度和位置闭环控制.
【总页数】3页(P81-83)
【作者】王延忠;邹武;戈红霞;吕庆军
【作者单位】北京航空航天大学,北京100191;北京航空航天大学,北京100191;中国北方车辆研究所,北京100072;中国北方车辆研究所,北京100072
【正文语种】中文
【中图分类】TH132.429
【相关文献】
1.基于同步续流原理的直流电动机驱动控制系统研究 [J], 张雷;王旭东;刘金凤
2.基于单片机的步进电机驱动控制系统的设计与实现 [J], 孙硕;夏妍
3.基于AT89S52单片机单片机压力测控系统设计 [J], 隋鹏
4.基于单片机的步进电机驱动控制系统研究总结 [J], 白正勤;韩震;刘旭东
5.基于单片机的步进电机驱动控制系统的设计与实现 [J], 孙硕;夏妍
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