基于51單片機的數(shù)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(shù)據(jù)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，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻調(diào)節(jié)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DA輸入數(shù)據(jù)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(shù)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(shù)據(jù)增加1的時候，最終輸出電壓增加0.1V，當調(diào)節(jié)電壓的時候，可以以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。

　　本電路設計三個按鍵，KEY1為翻頁按鍵，最近設置的電壓大小保存在EEROM里面，比如10個電壓，按一下KEY1，電壓變?yōu)橄乱粋€，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，未畫出數(shù)碼管顯示電路，該系統(tǒng)使用3個數(shù)碼管，可以顯示三位數(shù)，一個小數(shù)位，比如可以顯示12.5V，采用動態(tài)掃描驅(qū)動方式。本主電路的原理是通過MCU控制 DA的輸出電壓大小，通過放大器放大，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?guī)源竺娣e的散熱片。

　　軟件流程

　　軟件系統(tǒng)

　　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(shù)碼管上。

　　該數(shù)控電壓源實現(xiàn)保存最近10電壓功能，當打開電源的時候，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個地址保存數(shù)據(jù)，第一個地址保存當前電壓編號，大小為1~10。第2個地址~第11個地址連續(xù)保存10個電壓大小數(shù)據(jù)。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明：當電源打開的時候，MCU進行復位，寄存器清零。接著電源應該顯示和輸出上次關機前的電壓大小，這時候MCU先讀取EEPROM中保存的電壓編號，根據(jù)電壓編號讀出對應電壓，把該數(shù)據(jù)送到DA，在轉(zhuǎn)換成BCD碼送到顯示部分。這時候程序循環(huán)檢測是否有按鍵信號，如果KEY1按下，電壓編號指向下一個，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(shù)據(jù)加1，相對應輸出電壓（POWER―OUT引腳）增加0.1V，保存設置電壓數(shù)據(jù)。如果KEY3按下，電壓數(shù)據(jù)減1，輸出電壓
減少0.1V，保存設置電壓數(shù)據(jù)。

　　結語

　　該數(shù)控電壓源經(jīng)過時間實際使用說明，具有精度高，使用方便，硬件電路簡單等特點。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資料。本文主要對如何控制功率輸出電壓大小做出個例子，該電路對測量領域，以及馬達調(diào)速方面都可以擴展使用。