基于51单片机的简易可调电源

今天分享一个基于51单片机的简易数控可调电源的仿真。

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。

今天要分享的基于51单片机的简易数控直流电源可以实现1.5V-4.9V的直流电压输出调节，输出电压精度为0.1V，电压调节的步进值为0.1V。

仿真电路图

仿真图如上图所示。主控芯片为AT89C51单片机，该仿真利用直流稳压器LM317作为直流电压输出芯片，通过单片机对数字电位器MCP41010的数值进行调整进而达到控制输出电压的目的。为了使输出电压能够准确，该仿真利用ADC0804对LM317芯片的输出电压进行采集，从而构成电压闭环，使输出电压更加准确。仿真中采用了三个独立的7段式数码管用于显示实时的输出电压，利用两个独立按键完成对输出电压的加减调节。

LM317

LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。LM317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流，此稳压器非常易于使用。

LM317标准应用电路

LM317的标准应用电路如上图，在该仿真中，将传统的电位器改为数字电位器，通过调节数字电位器的阻值就可以改变芯片的输出电压。

MCP41010是Microchip公司生产的一种集成数字电位器。它在单一芯片上集成一个10 kΩ数字电位器，电位器的滑动端共有256个离散的调节节点，并有一个8 b的E2PROM数据寄存器，直接控制滑刷在电位器上滑动端的位置。用户可以通过相应指令往数据寄存器写8位字，调节精度可达256。MCP41010芯片具有工业标准的SPI同步串口，可以实现寄存器操作，从而改变滑刷的位置。在使用的时候只需要使用51单片机的3个IO就可以完成对该芯片的控制操作。

ADC0804是51单片机设计中比较常见的一个8位ADC，在这里就不作过多介绍。下面介绍一下仿真过程。

仿真效果图

仿真的动态图如上图所示。仿真运行后，数码管显示1.5V，可以看到LM317右侧的电压表显示为1.54V，电压表显示的是LM317的实际输出电压，而数码管显示的是调整电压。右上角的两个独立按键可以对输出电压进行调整。

目标输出1.7V时，实际输出为1.74V；目标输出为3.8V时，实际输出为3.84V；目标输出为4.9V时，实际输出为4.93V。输出电压基本可以满足目标电压（当电压从4.9V直接变为1.5V或从1.5V直接变为4.9V时输出电压会有一个缓慢下降或上升的过程，这主要是因为该仿真时采用闭环调节的方式，这个缓慢下降的过程就是闭环调节的过程，过程的时间与调节速度有关系）。

51单片机数控可调电源#智能控制

这是一款数码可控的电源设计，通过按键可以控制输出电压的大小。上面是输入，下面是可调的输出，所以输入也被包括在内，但输入的范围是可调的，从十几伏到几十伏都可以。

重新接上电源，就可以自己调节了。这个是设置键，按一下下面会有一个set，这是期望的电压，可以上下调节，这是减，这是加，调整到某一个电压就可以了。想要期望输出的电压是九点五伏，再按一下这个十字键就可以恢复，最终会定在大概是九点五伏的样子。

看一下它的载能力，这是一个五瓦实物的电阻，模拟负载，这是电流表，看一下电流是多少，大概是零点九安的样子，但如果是九点五伏，可能会看到阿尔特普特的电压输出。

如果是两个，两个是电流增大了，并联的这两个电阻是并联的，现在大概是一点七，但是电流电压基本上还是在九点五伏左右。另外做了一个过流保护，但如果是三个，肯定是大于两安的，现在大概做两安的样子，两安的时候会有报警，同时关断输出，输出会关断，但可以通过回报警，可以通过这个键把报警给取消。

演示一下，已经过流了，过流的时候可以看到这个地方输出的零伏已经关掉了，关这个灯关了，现在可以通过这个键取消报警，取消报警电压，慢慢这个地方就又恢复了。

这就是整个小的设计，可以通过按键单面机来实现可调电源，这个小的设计就到这，谢谢大家。

相关问答

[回答]武汉艾德杰电子主要产品有免维护交直流UPS、超低纹波开关电源、高精度试验电源、大功率交直流恒流源、工业电源、充电电源、车载电源、超级电容应用...

1.单片在一个系统中只使用一片机,这是目前应用最多的一种方式。主品单片机与传统的机械产品相结合,使传统的机械产品结构简单化、控制智能化,构成了...

[最佳回答]数控机床的分类有很多种,下面列举几个典型的:1.按控制系统来分:(1)最早的那种不带计算机的数控机床,叫NC机床.(2)用单板机、单片机做平台的,叫简易...

[回答]焊接系统包括焊接电源及焊枪,主要有氩弧焊机、CO2焊机、MIG/MAG焊机、等离子焊机、埋弧焊机等等。当然,也有电阻焊,火焰焊、激光焊、电子束焊等焊接...

数控专业资格证书:机械工程师资格证书、职业资格证书,电工证,CAD的证,UG的都可以考的。数控专业以后的就业方向是从事生产管理、机械产品设计,数控编程...数...

需要考以下四个科目:高等数学,大学英语,机械设计基础,机械制图。机电主要是关于机械方面,主要课程电工技术、电子技术、机械设计基础、机械加工机床...

一起装修网问答平台为您提供线切割机多少钱一台?的相关答案,并为您推荐了关于线切割机多少钱一台?的相关问题,一起装修网问答平台:装修问题,因我而止。

3D打印可以实现!分两步:1、【3D设计】你上网搜索或自己设计既有的2D平面图案,使用Sketchup插件将2D转化成3D文件,输出为支持3D打印的文件格式;2、【3D打印】...

[回答]1系统硬件设计本系统由电源模块、调压模块、D/A转换模块、显示与键盘模块组成,图1所示是该直流数控稳压电源的结构原理框图。1.1系统电源模块在图1...

单片机的全称为:单片微型计算机也就是说将计算机的所有功能都集成在一块芯片内的芯片都可以称之为单片机说白了就是一块集成IC内部包含中央处理器CPU、程序存...