《现代电子技术》2021年第19期总第282期基于AT89C51的数控直流电压源的设计詹新生,张江伟(徐州工业职业技术学院江苏徐州221006)摘要:为解决一般电源精度不高的问题,介绍一种数控直流稳压电源。具体论述了该系统的总体构造、硬件和软件的设计。承受AT89C51系列单片机作为整机的把握单元,通过转变输入数字量来转变输出电压值(A/D转换后电压值),经集成运放放大和射极输出器输出,间接地转变输出电压的大小,具有输出精度高、数码显示直观等特点。关键词:AT89C51;DAC0832;数控;电压源中图分类号:TM91文献标识码:B文章编号:10042373X(2021)192107203DesignofaNumerical2controlledDirectVoltageSourceBasedonAT89C51ZHANXinsheng,ZHANGJiangwei(XuzhouVocationalInstituteofIndustrialTechnology,Xuzhou,221006,China)Abstract:Tosolvetheproblemofnormalpowersupply′slowaccuracy,thearticleintroducesakindofanumerical2con2trolleddirectvoltagesource.Furthermore,thepaperelaboratesthissystemoverallthestructure,thehardwareandthesoftwaredesign.Concretelythepowersupplyuses51MCUascenter2controllingpart,andchangesoutput2voltagebychanginginputdigits.Atlastoutputsareamplifiedbyoperationalamplifierandcircuitemitteroutput,itwillindirectlyaltersoutputvoltage.ThissourcesupplyhastheadvantagesofhighaccuracyonoutputandDCdisplaysdirectly.Keywords:AT89C51;DAC0832;numerical2controlled;voltage目前所使用的直流可调电源中,大多为旋钮开关调节电压,调整精度不高,而且经常跳变,使用麻烦。利用本数控电源,可以到达每步0.1V的精度,输出电压范围0～12V,电流可以到达2A,且数码显示直观。1总体设计方案1.1总体设计思路承受AT89C51系列单片机作为整机的把握单元,通过转变输入数字量来转变输出电压值(A/D转换后电压值),经集成运放放大和射极输出器输出,间接地改变输出电压的大小。1.2总体设计框图经过方案论证和比较后,最终确定的系统框图如图1所示,主要由主电源、关心电源、D/A转换、集成运放、射极输出器、单片机最小系统、显示及按键等组成。图1总体设计框图收稿日期:2021203220测试测量自动化source2硬件单元电路的设计整机电路如图2所示,下面对各个单元电路设计进行说明。2.1电压源电路的设计根本设计思想是对单片机输出的电压(D/A转换后)进展放大,经射极跟随器(功率放大,减小输出内阻提高带负载的力量)输出数控可调电压。芯片介绍:AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4kB的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128B的随机数据存储器(RAM),器件承受ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS251指令系统,内置通用8位中心处理器(CPU)和FLASH存储单元[1]。DAC0832是承受CMOS工艺、具有8位区分力量的D/A转换器。它有三种工作方式:不带缓冲工作方式、单缓冲工作方式、双缓冲工作方式,可直接与AT89C51相连。DAC0832内部承受倒T型电阻网络,芯片中无运算放大器,使用时需外接运放,输出是模拟电流Io1、和Io2。芯片中已设置反响电阻Rf,使用时将R输出端接运算放大器的输出端即可[2]。本电路承受f不带缓冲工作方式,UREF为D/A转换器的基准电压。107数控技术詹新生等:基于AT89C51的数控直流电压源的设计图2数控电压源硬件电路图电路介绍:采用51芯片作为控制器,P1口和DAC0832的数据口直接相连,DA的CS,WR1,WR2,此电路原理简洁,电路连接便利,可用单片机直接驱动,其中Q1,Q2,Q3为位驱动。XFER接地,让DA工作在直通方式下。DA的8脚接参考电压(UREF),参考电压电路如图3所示。LM336集成电路是周密的5V稳压器,其工作相当于一个低温度系数的、动态电阻为012Ω的5V齐纳二极管,其中的微调端(G)可以使基准电压和温度系数得到微调。通过调整可调电阻调整LM336的输出电压为5112V,所以在DAC的8脚输出电压的区分率为5112V/256=0102V,也就是说DAC输入数据端每增加1,电压增加0102V[3]。由于本电源输出电压为0～12V,那么最大输入数据为120(对应的二进制为1111000),DAC输出的值为214V,即输入数据在0～1111000之间变化,DA输出电压在0～2.4V(实际为0～-2.4V)之间变...