基于单片机的程控电源硬件设计

摘要

电源是现代完成产品设计的最基本工具之一。采用单片机作为核心控制器件的程控电源具有输出电压电流可变，操作方便，便于携带等优点，是一种新型电源。无论在实验室还是在工程现场都有比较广泛的应用。
　　本设计是基于 STC12系列的单片机进行的程控电源硬件电路设计，采用的是STC12C5410AD单片机替代常规51单片机加AD模块的新模式。
　　设计由主要控制模块、数控电源驱动模块、辅助电源模块、LCD显示模块、按键操作模块五个模块组成。本设计以直流电压源为核心，STC12C5410AD单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进等级可达0.1V，输出电压范围为0—25V，最大电流为1A，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，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，输入电压、反馈电压、反馈电流由 LCD液晶显示器显示。最终可实现由 LCD显示设置电压，及当前电压；通过加减键设置输出电压，步进0.1V，0-25V可调;实时采样电流，并在LCD上显示出电流值。本文详细的分析了该程控电源的工作过程，最后对该程控电源进行了计算模拟机仿真和实物制作，验证了其可行性和有效性。

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第一章 绪论

1.1 本课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状、水平

1.3 本课题的发展趋势

1.4 本课题设计内容及要求

第二章 程控电源系统分析

2.1 程控电源的工作原理

2.2 程控电源的设计指标

2.3 程控电源系统组成

2.4 系统设计方案

2.5 本章小结

第三章 系统硬件设计与实现

3.1 STC12C5410AD单片机介绍

3.2 电路设计框图

3.3 数字控制部分

3.4 数控电源驱动电路及反馈模块

3.5 显示电路的设计

3.6 电源的设计

3.7 本章小结

第四章 软件设计

4.1主程序流程图

4.2 键盘扫描流程图

4.3 定时中断流程图

4.4 本章小结

第五章 基于Multisim的硬件电路调试

5.1 Multisim9的使用

5.2 硬件电路的软件调试

5.3 本章小结

第六章 实物调试及问题分析

6.1 组装程序问题

6.2 实物测试

6.3 测试结果分析

6.4 本章小结

致谢

参考文献

附录A：系统设计电路图

附录B：程控电源系统主源程序

附录C：PCB图