1、毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 数控电源的设计 一、选题的背景和意义 1、 电源技术特别是数控电源技术是一项实践操作性很强的技术。现如今电源技术融合了很多科学领域在内，有电子 、 材料科学 、 控制理论体系等等。随着计算机以及通讯技术的发展，对电源技术的要求也越来越高了。由于数控电源在电子装备中普及率越来越高，普通电源在生产工作中产生的误差，会影响到整个系统的精确度，所以普通电源已经很难再满足人们的需求了。随着经济全球化的发展，世界各国对产品的要求也越来越高，他们制定了一系列的产品标准，只有符合标准 才能进入市场。数控电源真正发展起来是在 80 年代。这个期间系统性的电力电子理论才开
2、始建立起来，这些理论是为数控电源后来的发展提供了一个优良的基础。在此之后，数控电源技术有了很大的发展。但是其产品还存在很多不足之处，比如数控程度达不到要求 、 分辨率太低 、 可靠性差等等。所以数控电源的发展方向是针对上面这些缺点进行改进。单片机技术和电压转换模块的发展为精确数控电源发展给予了有利的条件。 2、 现在在电力电子器件方面，市场几乎都是旋钮开关，它调节电压的调节精度不搞，并且经常跳变，使用起来麻烦。利用数控电源就能很好 的盖上上述这些缺点。数控技术发展是由 51 系列单片机为主控单元和软开关技术等这些电子技术的完善为标志。随着信息技术的高速发展，将会对数控电源技术起到巨大的推进作用
3、。数控电源现在的主要发展方向是朝更高的数字化，更高的数控精度，以及更高的环保性，智能性和高可靠性等方面发展。 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 1、设计一 个数控电源 。 该数控电源是由 51 系列单片机的 和 D/A 数字模拟转换模块、按键、 LED 串口显示模块等模块组成 。 2、设计电原理图。 3、编写单片机内部程序。 4、硬件制作和整体外观设计。 1 绪论 1 1.1 引言 1.2 数控电压源产生的背景 1.4 系统主要功能 1.5 研究中拟解决的主要问题 2 总体设计方案 2.1 系统概述 2.2 设计思路 2.3 设计任务 2.3 设计要求 2.4 系统整体方案设计 2.5
4、系统整体框图 3 系统硬件设计与实现 3.1 主控制器 AT89S52 单片机 3.2 独立供电电源模块 3.3 D/A 转换模块 3.4 放大电路模块 3.5 LED 数码管显示电路 3.6 键盘控制电路设计 4 系统软件设计 4.1 系统总程序流程图 4.2 键盘扫描程序设计 4.3 数 码管程序设计 5 硬件的制作与调试 5.1 元器件的制作 5.2 调试 5.3 程序烧入运行 6 总结与展望 6.1 本项 目取得的成果 6.2 研究的不足之处 参考文献 致 谢 2 附录一：原理图 附二：总程序 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 本设计 使用 PROTELL99 设计
5、应用目 标线路板，程序方面是通过 KEIL 软件仿真，用汇编语言编写的程序。根据设计任务要求走，数控直流稳压电源的工作原理框图如图 1所示。主要包括三大部分：数字控制部分、模拟 /数字转换部分（ D/A 变换器）及可调稳压电源。数字控制部分用 +、 -按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输入输出到 D/A 转换器，经 D/A 转换器转换成相应的电压，此电压经过放大到适合的电压值后，去控制稳压电源的输出，是稳压电源的输出电压以 0.1V 的步进值增或减。 D/A 转换电路与微控制器是数控电压源的核心部分，一个好的 D/A 转换器能够使得电压源的 转换精度更加精确、运行速度更加迅捷，所以选择
6、恰当的 D/A 与微控制器是该设计的关键。并且选择一个好的显示器能使得电路更加美观 四、参考文献 1吴海波 ,康长武 . 分光光度计用高精度恒流源的设计与分析 . 中国科技论文在线。 2郭继昌 ,李香萍 . 张宏涛 . 基于单片机控制的恒流源的设计 J .2000 (4) : 5963. 3尉广军 ,朱宇虹 . 采用集成稳压器构成的恒流源电路 J .2004.9 4童诗白 ,华成英编著 . 模拟电子技术 M . 北京 :高等教育出版社 , 2001. 5李朝青 .单片机原理及接口技术 M.北京：北京航空航天大学出版社， 2005. 6卢超 .分布式矿井温度监测系统的设计 J. 煤炭科学技术，
7、2007,(12) 7 A.R. Jha, Infrared Technology. John Wiley & Sons, 2004,10:123-127 8卢超 .单片机同 PC 机通信的一种新方法 J.矿山机械， 2007,(04) 9王昊，李昕 .集成运放应用电路设计 360 例 M.北京：电子工业出版社， 2007. 10天祥 .51 单片机 C 语言教程 M. 北京 ：电子工业出版社， 2009 11张吉卫 ,李瑞霞 ,丁晓东 .数控直流电流源设计 J.微计算机信息 ,2007,3-1:247-249. 12许艳惠 .一种智能化高精度数控直流电源设计与实现 J.微计算机信息 ,200
8、7,11-2:136-138 13贾畅鹏 .数控直流电流源的设计 J.煤矿机械 ,2007,3-3:21-23. 3 14王永德 ,赵宏才 ,马石岩 ,张召友 ,刘士军 .高精度数控直流电流源 .2007.9:29-31. 15梅笙 ,李玮 .基于 AT89C52 的数控直流电流源设计 J.电子测量 2008.2:25-27. 16李东生 ,张勇等， Protel99SE 电路设计教程 M,电子工业出版社， 2007,41-78. 17.Salichs, A.Castro-Gonzlez, M.A.Salichs, Infrared Remote Control with a Social R
9、obot ,Springer Berlin Heidelberg,2009:5-10 五、研究的整体方案与工作进度安排 2010.11.15 2010.11.22 文献查阅、了解单片机的驱动方式 2010.11.23 2010.11.29 献查阅、智能台灯的驱动方式及如何利用单片机驱动 2010.12.03 2010.12.10 资料收集、文献查阅、并完成外文资料翻译 2010.12.11 2010.12.19 资料收集、文献查阅、并完成文献综述和开题报告 2010.12.20 2011.01.21 进行功能仿真，调整设计方案 2011.01.22 2011.02.19 数控电源的设计与制作
10、2011.02.20 2010.03.14 撰写论文初稿 2011.03.15 2011.04.03 完善制作实验设计，得到实验数据 2011.04.03 201.04.20 论文修改定稿，完成其他相关文档 2011.04.21 2011.04.30 准备毕业答辩材料 六、研究的预期目标及主要特点及创新点 本设计的核心是 AT89S52 单片机，它具有可重用性和可扩展性， 8k Bytes 足够的可编程空间以保证程序的正确运行。编译速度快，使用灵活。可通过软件编程实现对模拟信号的采集，存储数据的输出以及各种测量，逻辑控制等功能。 本设计是由由 D/A 数字模拟转换模块、按键、 LED 串口显示
11、模块等模块组成一个数控电源。该系统实现了 输出电压：范围 2 15 .0 V，步进 1V，纹波不大于 10mV；输出电流： 500mA；输出电压值由数码管显示；由“”、“”两键控制输出电压步进增减 。输入模块的按键按下之后，对单片机就有了一个输入，单片机将输入的数字一方面给显示模块，让它们在数码管中显示出来；另一部分输给 DAC0832，让它转化为模拟量电流输出，通过运算放大器将这模拟量转化为相应的电压，这电压经过放大后控制LM317 的控制端，从而实现输出电压的控制。 本设计主要有价格便宜、能耗 低、可靠性高，尤其是它的输出可调、输出精确、输出可显示、抗干扰能力强和使用方便等独特优点。研究数控电源的技术可以使家里的多个电源器变成一个，有利于材料的节约和能源的利用。程序方面是通过 KEIL 软件仿真，4 用汇编语言编写的程序。
