简易数控直流电源设计报告

队号：01

摘 要

本系统设计是简易数控直流电源，以STC12C5A60S2单片机为核心处理器，主要控制输出电压，最后显示在MzL03-12864LCD液晶显示上。在简易数控直流电源中，通过两个按键控制电压步进增减，单片机内部有A/D转换, 10位精度ADC。用来转换成模拟信号，经过LM324运算放大器，将电压输出。STC12C5A60S2主要是控制输出电压，信号处理，将结果在LCD液晶上显示。

关键字：单片机，放大器，数控电源，液晶显示

一、 方案论证与比较

1. 总体方案选择 (黑体小四)

方案一、以AT89S51单片机主要是控制，供电电源模块，按键控制电压步进增减，外部加DA/AD转换电路。单片机将数值信号送到DAC0832，转换成模拟信号，经过OP-07和LF356运算放大器，在经过TIP122和TIP127构成闭环推挽输出电路，将电压输出，在LCD上显示。

方案二、以STC12C5A60S2单片机主要是控制，供电电源模块，按键控制电压步进增减。STC12C5A60S2单片机内部集成2路PWM/DA,8路高速10位A/D转换(250K/S)。STC12C5A60S2控制输出电压，用来转换成模拟信号，经过LM324运算放大器，将电压输出。

经过比较后采用方案二 2. 控制器选择

方案一、采用MCS-51系列单片机。MCS-51系列单片机，是8位单片机，高性能CMOS8位微处理，是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89S51是一个低功耗，可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及8051引脚结构，芯片内集成了通.用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

方案二、采用STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成2路PWM/DA,8路高速10位A/D转换(250K/S)。

1.增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051

2. PWM(2路）/PCA（可编程计数器阵列,2路） ---也可用来当2路D/A使用 ---也可用来再实现2个定时器 ---也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)

3.A/D转换, 10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)

经过比较后采用方案二：STC12C5A60S2的单片机

3. 显示器的选择

方案一：采用LED数码管动态显示，LED价格适中，对于显示数字最适合，但是显示内容少，硬件连接线路复杂，比较困难。故此设计也不用LED数码管动态扫描显单元电路分析计算

方案二：采用MzL03-12864LCD液晶显示模块。MzL03-12864为一块128*64点阵的LCD显示模块，接口简单、操作方便，显示的内容比较丰富；它为方便使用，在LCM的基础上设计了MzL03-12864模组，将模组所需的外围电容电阻集成到模组上。MzL03-12864模组与各种MCU均可进行方便简单的接口操作。

经过比较后采用方案一：MzL03-12864LCD液晶显示模块。

二、 理论分析与计算

1. 硬件系统分析

硬件有四大模块，按键输入模块，单片机控制模块，放大电路模块，LCD液晶显示模块。

硬件电路框图：

2. 软件设计流程框图

:

三、 电路与程序设计

1. 供电稳压电源电路设计

设计的芯片供电的电源电路如下图所示：电源部分输入220V/50Hz交流电,输出整个机所需要的三种电压:+5V,+15V和-15V。+5V主要提供单片机部分，+15V、-15V 主要提供放大芯片使用。

电路中7805、7815和7915负载重，功耗大，应加装散热片。

2. 下载口电路设计

3. 放大电路设计

由基本要求电压输出范围是0到+9.9 V，单片机能最大输出5V电压，因此达不到要求。还需设计放大电路，放大到10V。由此可知，需要放大两倍的放大电路，选用LM324运算放大器作为放大电路。

4. 数控电路设计

主要由数字电路构成，要完成键盘控制、预置按键开关输入控制、电压控制字输出、LCD显示控制等功能。由于控制功能比较多，就选用STC12C5A60S2最小应用系统。

四、 测试方案与测试结果

1. XXX测试方案(黑体小四)

测试方案的内容要如实书写(宋体小四) 2. 测试数据(黑体小四) 表格及表号规则

表 1 XXX参数测试数据（黑体5号居中）

3. 测试结果分析(黑体小四) 测试结果分析内容……(宋体小四)

五、 总结

由测试结果知道，本设计完成了全部基本要求和部分发挥要求。

此次电子设计大赛使我们获益匪浅，收获颇丰。在设计制作过程中，我们遇到了很多的问题和困难。但通过团队的协作，最终我们一一克服了它，并且取得了成功。总结经验，理论知识固然重要，动手能力也要重视。在这么短的时间内，完全自主设计制作出这么高质量的简易数控直流电源设计，不是一个人能完成的，这需要团队的高度合作，这也体现了当今企业集团中，团队合作精神的重要性，当然基础知识功底扎实绝对不可忽视。通过这次电子设计制作，我们发现所学的知识是那么微小的，还有许许多多的知识等待我们去学习。所以我们还要继续努力，增加电子知识储备量。

参考文献：

[1]、全国大学生电子设计竞赛组委会 《全国大学 …… 此处隐藏：486字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……