数控电源 硬件设计 一、单片机接口电路 单片机采用最小系统结构电路，复位方式采用上电复位电路，电路图如下所示： 二、电源部分 电源部分采用三端集成稳压器 LM317、LM337、以及 LM7805。LM7805 用来给单片 供电，LM317 和 LM337 用来控制输出可变的电压。 部分电路模块如下所示： 电源部分 利用电阻网络来控制电阻 Rx 的大小，从而达到控制输出电压的大小的目的。控制电阻 大小采用小型的继电器控制，继电器受单片机控制。 电阻网络 三、过流保护部分 为了保护电源能够长久稳定地工作，输出电路加了过流保护电路。这样，如果负载过 大，通过 TLC0834 模拟数字转换芯片可以检测到电阻 R3 两端的电压值，然后把电压值传 给单片机，再经过单片机的分析计算与处理，就可以判断外部负载电流的大小，同时单片机 给出相应的处理措施，并利用继电器来控制电压输出的开断，从而起到保护电源的作用。 过流保护电路如下： 四、掉电存储电路 为了方便电源的使用，此系统采用外部存储器 AT24C02 存储断电后的数据，方便下 次开启电源的时候可以直接输出上次所使用的电压值，这样既方便右快捷，可以

说明:此套数控电源开源套件仅作为供网友自学的资料，请勿做其他商业用途，电源网及乐云老师拥有版权及最终解释权！ 设计原理: 数控电源其实就是将传统模拟可调恒压恒流线性电源的恒压环路和恒流环路通过单片机+运放来实现。首先电源在开机的时候是处于待机状态的，电源无输出，按一下输出按钮，单片机会把预置好的一个值输出给运放处理后送给电源调整管让电源有输出，同时输出部分的稳压环路和恒流环路会采集数据送到单片机中进行负反馈处理，然后去控制调整管的开关，从而达到稳压和恒流的功能。 电源功率板电路PCB实物截图: 电源MCU控制板电路PCB截图: 项目前后规划: 1.用LM317之类的可调稳压芯片来做，但是有个难题来了，LM317 LT1085这类芯片对ADJ脚的电压会有要求，要求运放必须能输出-3V~20多伏的电压，这对于常规的运放是个难题，一般的运放供电都是正负18V左右，如果供电用成20多伏输出电压会不线性，对稳压会有影响。另外输出电流也会受到芯片内部功率管影响，特别是芯片过热的时候输出电压，电流会被内部的负反馈电路控制，不受外围MCU控制，就达不到连续使用的效果。 2.用LM2576ADJ之类的降压型芯片来做，这类芯片也有他自身的问题，反馈FB脚的零界点是一个固定电压，比如:LM2576ADJ 内部FB电压为1.23V，外围的反馈电路和输出取样电路都必须要围绕这个1.23V去设计，也显得不是很灵活，输出电流也比较固定，另外就是纹波电流相对较大。 3.传统线性电源的拓扑结构，相对于以上两种拓扑结构来说电路比较复杂，但是设计灵活，可以按照自己的思路进行灵活设计，缺点就是对模拟电路的基本功，要求较高，程序的算法要求较高。 4.前级开关电源+后级数控电源调节，这样设计周期比较长，属于一个比较全面的项目了，涉及的技术范围较广，有开关电源，有单片机，有模拟电路，有数字电路等等，另外纹波控制也是一个最麻烦的问题，对于初学入门者来说基本只能停留在想的状态下。 最后权衡所有因素选择第三种方式。 附件内容截图: 调试步骤: 1.调试面板的各路电源，保证电源能够正常工作。 2.单片机程序下载接口测试，保证程序能正常下载到单片机中。 3.液晶显示器调试，这个步骤也是必不可少的步骤，后续的很多数据是要在这个显示屏上进行显示，方便我们对电源的电压电流进行设置。 4.单片机输出PWM波形。 5.功率板调试，功率板上相关元件进行焊接，连接上MCU板进行整机调试。 调试说明: 在调试的时候最好不要用电子负载，电子负载内部是用多个大功率MOS管和小阻值大功率电阻在配以PWM来实现的，由于电阻负载内部的PWM波形会对电源有影响，会误以为是电源的纹波太大。就这个问题也是调试了2天才发现，最好是配一个大功率的可调电位器(500W)最好。当然要注意散热，很容易烫到皮肤和工作台，做好散热处理。 2路10位PWM波形已经调试出来，数控电源里最关键也最核心的一个模块。 单片机内部自带硬件10位PWM的比较少，这是用的STC最新款IC（STC15W4K系列芯片），官方实例资料比较少，汇编代码居多，花了点时间把汇编翻译成C。寄存器的操作比较多，当然很多寄存器也用不上，但还不得不去看那些乏味寄存器。我也尝试过用低端的单片机用16位定时器去模拟PWM波形，但是有几个问题是没有办法实现的。1.最小占空比是没有办法到1的，也就是说到时候做出来的电源不能从0V起调，最小只能是从0.3V左右开始起调，这和我们最初的设计宗旨是相背离的，如果通过外加1级运放去把这个0.3V下调到0V也是可以的，但是很麻烦稍微不注意做出来调压不线性，精度会受影响；2.用定时器模拟10位PWM做出来的频率不高，频率太低会导致输出纹波较大。

本文介绍了以51系列单片机为控制单元，以数模转换器DAC0832输出参考电压，以该参考电压控制电压转换模块LM350的输出电压大小。该电路设计简单，应用广泛，精度较高等特点。

本实验设计了一个以单片机89C51为基本控制核心的简易数控直流电源。.该设计包括直流电源输入及输出两部分，可完成0~15V之间各不同幅值的电压的输出，能够预置数，能够自动扫描输出电压并直接显示到LED数码显示管上，并可扩展输出三角波等波型。其中电压输出部分，既可手动的每按”+””-”键一下进行每0.1V大小的上下调整，也可长按”+””-”键使其自动的递增或者递减，直到需要的数值。预置数时用切换键切换预置个位或小数位，按”+””-”键进行微调。单片机编程部分是基于WAVE6000软件上设计，并在实物上进行仿真。.该系统具有抗干扰性能好，可靠性高，及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点

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基于单片机控制的数控直流电源和文言电源。

刚学习 AVR 时,我就想从作一件实用的设备开始,这样即学习了单片机,又得到一件作品, 电源是每一个实验都离不开的设备,所以就从电源作起。 LM317 是一个各项指标都优秀的线性稳压电路,用它制作的稳压电源电压调整率、负载 调率都很高,另外它的保护功能均很完善。用 M8 去控制它可得到一个电压从 0 一 20V,最大 电流 1.5A的稳压电源。 基本原理，用M8的PWM作数模转换,经过两级RC滤波后得到0一5V的控制电压,PWM 是用 M8 的定时器 1 来实现的,有 10 位的分辨能力,控制电压从 0 一 5V 分 1024 步进行,这个 控制电压经过运放 U3A 放大后得到-1.25V 一 18.75V 的控制电压到 LM317 的调整端，实现 电压的调整,输出电压 Uout=Uu3a十 1.25V Uout 电源输出电压，Uu3a 运放 U3A的输出电压 为了降低功耗电源的输入电压由继电器 K1 切换,当输出电压<=9V 时 K1 切换到 12V , 输出电压>9V时切换到 24V。 这种线性稳压电源损耗比较大,LM317 的散热用了一个 P3 CPU散热器和风扇,由 M8计 算当 LM317上的功耗大于 4W 时启动风扇工作,这样可降低噪声和延长风扇的使用寿命，我 作过测试,采用这种散热方式,在各电压范围内均可连续满负荷工作。 电源设置有一个截止型电流保护，由软件控制，调节范围 0 一1.5A ,我们可跟据自已实 验内容来设置这个保护值，当输出电流大于这个设定保护值时，电源关闭输出电压为 0V ， 并产生声音报警。为了使用方便，初始值为最大输出电流 1.500A 。

这是一个基于单片机的简易数控电源，资料较完整

自己设计的数控直流稳压电源的原理图及ＰＣＢ，单层板，效果还可以！

数控电源 BUCK拓扑结构 含程序