2.1.2方案二采用单片机为控制核心
以一稳压电源为基础，以高性能单片机系统为控制核心，以稳压驱动放大电路、过流检测电路为外围的硬件系统，在检测与控制软件的支持下实现对电压输出的数字控制，通过对稳压电源输出的电流、电压进行数据采样与给定数据比较，从而调整和控制稳压电源的工作状态及监测开关电路的。采用单片机作为控制器的简易数控直流电源设计方案，本方案由运放组成的串联型稳压电源。既可实现稳定的电压输出，而且输出电压连续步进可调，满足设计要求。
设计原理，直流稳压电源由电源变压器T、整流、滤波和稳压电路四部分组成。电网供给的交流电压u1（220V，50Hz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压uI。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
如图2.2所示。设计方案采用单片机作为控制器完成数控部分、键盘、显示器接口控制。输出部分采用D/A0832与运算放大器UA714以及A/DTLC1543，实现系统稳压电源的连续步进可调。输出电压波形由单片机的输出数据控制，不仅可以输出直流电平，而且只要预先生成波形的量化数据，就可以产生多种波形输出。利用软件和硬件结合的方法来设计稳压电源，其精度和稳定性都有所提高。其结构框图如下所示：
图2.2 可调电源结构框图
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2.2 方案选择
以上两种方案均可以达到输出稳压电源的要求。方案一是利用纯硬件来实现其功能的，稳定度高、输出电压连续可调、输出纹波小；但是功耗大、效率低，为了解决散热问题须加散热片，增加了电源体积和重量。另外抗干扰能力较差。其原因是调整管工作在线性放大区，管子集电极电流IC和管压降UCE都很大，耗散功率PC=IC·UCE很大。方案二是以单片机核心控制器件，采用软硬件结合来实现的。而方案二基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。本电源采用全集成电路设计制成，具有短路过载自动保护功能。精度高，连续可调，利用晶体管工作在饱和导通和截止状态时，管耗很小。开关电源指调整管工作在开关状态。因此开关电源效率高，小型化等优优点。可用于多路实验用电。
因此，我们采取方案二，通过单片机来控制直流稳压电源的输出。
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第3章 电源系统硬件介绍
本系统由电源模块、调压模块、D／A转换模块、显示与键盘模块组成，下面将介绍电源系统的主要相关硬件，其中主要有单片机AT89s52、数模/模数转换芯片、数码管显示器件等。
3.1 AT89S52单片机的介绍
AT89S52单片机为ATMEL所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah存储器，使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。R8 位微控制器8K 字节在系统可编程。如下图所示：
图3.1 单片机结构图
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3.1.1主要性能
1.内部程序存储器：4KB 2.外部数据存储器：128B
3.外部程序存储器：可扩展到64KB
4.输入/输出口线：32跟（4个端口，每个端口8跟） 5.定时/计数器：2个16位可编程的定时计数器。 6.串行口：全双工，2跟
7.寄存器区：在内部数据存储器的128B中划出一部分作为寄存器区，分为四个区，每个区8个通用寄存器。
8.中断源：5个中断源，2个优先级别 9.堆栈：最深128B
10.布尔处理机：即位处理器，对某些单元的某位做单独处理。 11.指令系统（系统时钟为12MHz时）：大部分指令执行时间为1us；少部分执行指令时间为2us；只有乘、除指令的执行时间为4us。 3.1.2功能引脚说明
引脚结构有双列只差封装（DIP）方式和方形封装方式。下面分别叙述这些引脚的功能。 1.主电源引脚 VCC：电源端 GND：接地端
2.外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1：晶体振荡器接入的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。 XTAL2：晶体振荡接入的另一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号的输入端。
3.1.3 控制或与其他电源复用引脚RST，ALE,VPP
RST：抚慰输H入端。当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE：当访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存的地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率（此频率为振荡器频率的1/6）周期性地出现正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。然而注意的是：每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
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