本文介绍一种可视化直流稳压电源系统,系统以STC89C52RC单片机监测电压值,采用输出端压降方式计算电源输出电流,并将电源电压、电流值通过LCD液晶显示器实时显示。电源部分采用开关型稳压电路和线性稳压电路相结合的方法设计。 本系统以STC89C52RC为显示模块,主电路采用DC/DC变换器与线性调节器相结合的结构,既减小了输出纹波电流,又降低了系统的功耗。系统采用双积分A/D转换器ICL7135实现输出显示,单片机系统通过对输出电压的检测来读取显示电压和电流值,并通过用LCD液晶显示输出电压电流值。220V、50Hz电压通过变压器降压及整流滤波后得到所需直流电压,该电压通过开关电源电路实现电压调节。电子滤波器进一步降低开关电源的输出纹波。从电子滤波出来的电压经过精密电阻后即是输出电压。 在精密电阻前后分别进行两次电压采样,经过A/D转换后送入单片机。单片机将输出采样电压作为系统的输出电压送入LCD上显示。同时单片机还将输出采样电压与比较采样电压进行减法运算,将压降值通过精密电阻转换为电流值也送入LCD显示。主电路采用开关电源和线性调整晶体管相结合的结构,在系统的输出端设计了一个精密电阻,系统在精密电阻两端都对电压进行了采样,用于检测输出电压和电流。当然,系统对精密电阻的精度、功率、阻值温度系数和分布参数各项指标都比较高,否则电流检测准确度就会受到很大的影响。 本设计的控制核心使用AT89C51单片机,由于外部设备大多采用串行接口,单片机的外围电路就十分简单,只要外接晶体振荡器和复位电路即可。显示电路的设计用89C52的P2口作为数据线,用P0.1、 P0.2、P0.3分别作为LCD的E、R/W、RS。其中E是下降沿触发的片选信号,R/W是读写信号,RS是寄存器。89C52内部已集成通信接口URT,只需扩展一片MAX232芯片将输出信号转换成RS-232协议规定的电平标准即可。MAX232是一种双组驱动器/接收器。 系统初始化端口,扫描电源输出电压(即输出采样电压和比较采样电压),然后计算压降进而计算出电源输出电流,再将电压、电流输出到端口,调用显示子程序,显示电压、电流值。显示子程序是针对ICL7135A/D与单片机接口电路设计的软件。程序开始后设计显示器,对LCDM1602B进行一次清屏,使其各个指令、数据寄存器的值进行清空,屏幕不显示任何字符。然后进行第一行位置的设置,显示对应的“电流”、“电压”等字符,再进行第二行位置设置,显示电压、电流值。
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