基于51單片機的數控電源設計

　　硬件電路設計

　　采用常用的51芯片作為控制器，P0口和DAC0832的數據口直接相連，DA的/CS和/WR1連接后接P2.0，/WR2和/XEFR接地，讓DA工作在單緩沖方式下。 DA的11腳接參考電壓，參考電壓電路如圖2所示，通過(guò)調節可調電阻調節LM336的輸出電壓為5.12V，所以在DAC的8腳輸出電壓的分辨率為 5.12V/256=0.02V，也就是說(shuō)DA輸入數據端每增加1，電壓增加0.02V。

　　DA的電壓輸出端接放大器OP07的輸入端，放大器的放大倍數為 R8/（R8+R9）=1K/（1K+4K）=5，輸出到電壓模塊LM350的電壓分辨率=0.02V×5=0.1V。所以，當MCU輸出數據增加1的時(shí)候，最終輸出電壓增加0.1V，當調節電壓的時(shí)候，可以以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。

　　本電路設計三個(gè)按鍵，KEY1為翻頁(yè)按鍵，最近設置的電壓大小保存在EEROM里面，比如10個(gè)電壓，按一下KEY1，電壓變?yōu)橄乱粋€(gè)，省去了反復設置電壓的麻煩， KEY2為電壓+，KEY3為電壓+，按一下KEY2，當前電壓增加0.1V，按一下KEY3，當前電壓減小0.1V。

　　限于篇幅原因，未畫(huà)出數碼管顯示電路，該系統使用3個(gè)數碼管，可以顯示三位數，一個(gè)小數位，比如可以顯示12.5V，采用動(dòng)態(tài)掃描驅動(dòng)方式。本主電路的原理是通過(guò)MCU控制 DA的輸出電壓大小，通過(guò)放大器放大，給電壓模塊作為最終輸出的參考電壓，真正的電壓，電流還是由電壓模塊LM350輸出。

　　為了達到2A的輸出電流，LM350必須選用金屬外殼封裝，并且帶稍大面積的散熱片。

　　軟件流程

　　軟件系統

　　軟件的設計主要完成三方面的功能:

　　1.設置電壓并且保存，主要是對EEROM的操作。

　　2.把設置的電壓送到DA，主要是對DA的操作。

　　3.中斷顯示，把設置的電壓顯示到LED數碼管上。

　　該數控電壓源實(shí)現保存最近10電壓功能，當打開(kāi)電源的時(shí)候，它顯示和輸出的必須是上次使用電壓大小，所以在EEROM中使用11個(gè)地址保存數據，第一個(gè)地址保存當前電壓編號，大小為1~10。第2個(gè)地址~第11個(gè)地址連續保存10個(gè)電壓大小數據。電壓編號的大小分別對應到相應地址電壓大小。

　　對軟件流程做一下說(shuō)明：當電源打開(kāi)的時(shí)候，MCU進(jìn)行復位，寄存器清零。接著(zhù)電源應該顯示和輸出上次關(guān)機前的電壓大小，這時(shí)候MCU先讀取EEPROM中保存的電壓編號，根據電壓編號讀出對應電壓，把該數據送到DA，在轉換成BCD碼送到顯示部分。這時(shí)候程序循環(huán)檢測是否有按鍵信號，如果KEY1按下，電壓編號指向下一個(gè)，保存該電壓編號，讀對應電壓，把他送到DA并且顯示。如果KEY2按下，當前電壓數據加1，相對應輸出電壓（POWER―OUT引腳）增加0.1V，保存設置電壓數據。如果KEY3按下，電壓數據減1，輸出電壓
減少0.1V，保存設置電壓數據。

　　結語(yǔ)

　　該數控電壓源經(jīng)過(guò)時(shí)間實(shí)際使用說(shuō)明，具有精度高，使用方便，硬件電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。如果要作成產(chǎn)品，還需要增加電流測量和顯示部分，對這部分電路請參考相關(guān)資料。本文主要對如何控制功率輸出電壓大小做出個(gè)例子，該電路對測量領(lǐng)域，以及馬達調速方面都可以擴展使用。