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在直流電源中數(shù)字化控制的應(yīng)用設(shè)計(jì)

日期：2025-06-23 04:54
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摘要：
     直流電源是電子技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少的設(shè)備。常用的直流穩(wěn)壓電源采用反饋穩(wěn)壓原理，通過調(diào)節(jié)輸出端的電位器調(diào)節(jié)輸出電壓。由于電位器電阻非線性和調(diào)節(jié)范圍窄，難以實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的**調(diào)節(jié)。目前，直流穩(wěn)壓電源正朝著多功能、數(shù)字化方向發(fā)展。本文以單片機(jī)為核心，將數(shù)字反饋控制技術(shù)相結(jié)合。電壓調(diào)整簡單，讀數(shù)直觀，輸出電壓穩(wěn)定，便于智能化管理，效果良好。
  而克服傳統(tǒng)電力供應(yīng)短缺。
  1系統(tǒng)功能系統(tǒng)
   電壓調(diào)節(jié)范圍為0，12V，輸出電流2A，具有過載、短路等功能。數(shù)字顯示有四個(gè)位置，其中一個(gè)顯示輸出電壓和電氣參數(shù)的設(shè)定值。鍵盤有四個(gè)鍵，功能選擇鍵，步驟添加和還原鍵，確認(rèn)鍵。函數(shù)選擇鍵用于啟動參數(shù)設(shè)置狀態(tài)，步驟和加減鍵用于設(shè)置參數(shù)值，而鍵用于輸入先前值的設(shè)置值電源啟動設(shè)置值。此時(shí)，電壓顯示電壓顯示的閃爍，指示參數(shù)設(shè)置的狀態(tài)。關(guān)鍵功能選擇可以在不同的設(shè)置參數(shù)之間進(jìn)行更改，然后按確認(rèn)鍵進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，通過添加和減去鍵改變設(shè)置值，并根據(jù)確認(rèn)鍵輸入設(shè)置值。該系統(tǒng)配有自動識別功能，不接受超出使用范圍的設(shè)定值。
  2。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
  2.1電氣原理
  如圖1所示，本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)作為控制核心，利用電動外擴(kuò)器實(shí)現(xiàn)電源故障參數(shù)的存儲。計(jì)算值與AID轉(zhuǎn)換反饋值的偏差、偏差變化率的采樣，得出相應(yīng)的輸出值，通過D/A轉(zhuǎn)換輸出模擬電壓驅(qū)動電氣控制電氣改造，以便在值的電壓穩(wěn)定性。
  2.2顯示輸出和按鍵輸入功率
  LED顯示屏和74 ls247，74LS138構(gòu)成信息顯示系統(tǒng)，顯示數(shù)據(jù)從單片機(jī)的P0口輸出。電源電壓、電流和電壓的電壓、電流和PID參數(shù)被示出。輸入操作由四個(gè)輕觸鍵完成，接口模式由按鍵中斷，單片機(jī)響應(yīng)中斷，讀取P1口數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵處理程序。由于中斷模式，系統(tǒng)時(shí)間少。功能選擇鍵，其功能循環(huán)直徑：輸出電壓顯示~輸出電壓設(shè)定一個(gè)比例參數(shù)~積分參數(shù)~微分參數(shù)1輸出電壓顯示、參數(shù)設(shè)置的&ldquo；+，整個(gè)&；關(guān)鍵的變化，按確認(rèn)鍵輸入存儲器，保存在2864個(gè)存儲單元。
  2.3穩(wěn)定輸出
  根據(jù)關(guān)鍵值和A/D采樣值轉(zhuǎn)換計(jì)算輸出值電，通過數(shù)據(jù)總線將數(shù)據(jù)傳輸給DAC0832、D/A轉(zhuǎn)換，由IOUT1，IOUT2輸出相應(yīng)的模擬電流信號，運(yùn)算放大器可以轉(zhuǎn)換成0到5 V的模擬電壓信號，然后層1的比例放大器的功率放大器驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)晶體管Q1后，如圖3所示的電原理，在Q1射極跟隨器的形式，一方面可以與輸入電壓一致，輸出電壓減小，另一方面輸出電阻，提高電力負(fù)荷的能力。輸出電壓將R3、R4壓力后轉(zhuǎn)移到A / D，然后反饋給單片機(jī)采樣后處理。當(dāng)采樣值高于設(shè)定值，單片機(jī)計(jì)算輸出的減少，相應(yīng)的QL基極電位下降，輸出電壓下降。當(dāng)輸出電壓過低，電壓反饋過程是相反的。因此，輸出電壓是穩(wěn)定的。
  2.4輔助轉(zhuǎn)換電器
  A/D轉(zhuǎn)換主要由ADC0809和500kHz的方波發(fā)生器。500kHz信號是一個(gè)多諧振蕩器由555定時(shí)器，它提供ADC0809的時(shí)鐘源。當(dāng)模塊ADC0809轉(zhuǎn)換完成后，適用于單片機(jī)的中斷。
  3軟件設(shè)計(jì)軟件
  用匯編語言寫的，所有的模塊化編程。系統(tǒng)主要由顯示模塊、按鍵輸入中斷模塊、電壓調(diào)整計(jì)算模塊等組成。
  主程序有系統(tǒng)初始化設(shè)置，包括I/O口、定時(shí)器、中斷、數(shù)據(jù)緩沖初始化、輸出顯示信息和等待系統(tǒng)中斷。按鍵輸入和數(shù)字模式轉(zhuǎn)換將激活中斷。其中，數(shù)模轉(zhuǎn)換的中斷優(yōu)先級高于按鍵輸入中斷。DAC中斷子程序和按鍵中斷處理程序流程圖如圖4和圖5所示，由INT1中斷按鈕，為按鈕中斷后，單片機(jī)的P1口的**次掃描中，如果有人是低水平的，延遲，**，然后讀一下，如果讀值仍然是低水平的，可以確認(rèn)這個(gè)按鈕一直壓。關(guān)鍵處理子程序被稱為。在關(guān)鍵的中斷功能鍵的中斷優(yōu)先級*高。
  模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換中斷子程序變成有吸引力，中斷先讀入ADC值在顯示緩沖區(qū)，然后調(diào)用PID計(jì)算子程序來調(diào)節(jié)音量，并發(fā)送輸出D/A轉(zhuǎn)換完成電壓調(diào)節(jié)。該模塊將返回主程序。
  4結(jié)論
  采用單片機(jī)控制直流穩(wěn)壓電源，提高供電性能，使用方便，成本低。另一方面，根據(jù)對電源的新要求，軟件上的控制系統(tǒng)也可以進(jìn)一步改進(jìn)，并擴(kuò)展其功能，不需要增加硬件成本，從而提高電價(jià)性能。 

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