基于单片机的可调压电源设计

应用电子技术题目：基于单片机的可调压电源的设计系部名称：电子系专业班级：电子0902学生姓名：谢宇宸学号：73指导教师：周彩霞教师职称：2012年5月20日I摘要现实的生活和实验中,常常要用到各种各样的电源,电压要求多样。在市面上,各种电源产品各式各样,有可调节的和固定的。但是普遍存在一些问题,如转换效率低,功耗大,输出精度不高,可调节范围过小,不能满足特定电压的要求,输出不够稳定,纹波电流过大,并且普遍采用可调电阻器调节,操作难度大,易磨损老化。伴随着各种电器和仪表设备的日渐丰富，对电源应用的灵活性提出了更高的要求。设计一款使用灵活、方便且价格相对便宜的通用电源，正越来越成为市场所需。现代单片机正朝着处理速度越来越快，外设资源越来越丰富，价格越来越便宜的方向发展，将单片机融入电源的设计中可以极大地提升电源的性能和灵活性。本文介绍了一种PIC16F874单片机加PWM芯片NCP1200的开关电源设计方法，既可以保留PWM芯片带来的稳定工作性能，又可以利用单片机的控制能力提供各种人机交互和通信接口。文设计的电源作为通用电源使用，可以提供灵活可编程的电压电流输出，另外还可以设置成铅酸电池充电器的模式，具有广阔的应用前景。在确定了系统总体设计方案的基础上，选择了合适的芯片，并进行硬件电路设计，系统软件设计。同时利用FLOWCODE绘制出流程图，仿真结果也验证了本设计的正确性和实用性。关键字：PWM芯片NCP1200，PIC16F874单片机，FLOWCODEIIAdjustableDCRegulatedSwitchingPowerSupplyBaseOnSingle-chipMicrocomputerAbstractInreallifeandexperimental,oftenuseavarietyofpowersupply,voltagerequirements,anddiverse.Howtodesignavoltagestability,highoutputvoltageaccuracy,andadjusttherangeofvoltagesources,intoahotspotofelectronictechnologyapplication.Inthemarket,variouspowersuppliesproductvariety,withadjustableandfixed.Buttherearesomecommonproblems,suchasthelowconversionefficiency,powerconsumption,outputaccuracyisnothigh,adjustablerangeistoosmallanddoesnotmeettherequirementsofaspecificvoltage,outputstableenough,excessiveripplecurrentandgenerallyadjustableresistorisusedtoregulate,theoperationdifficult,easytowearandaging.Withalltheappliancesandinstrumentationequipmentareincreasing,theflexibilityoftheapplicationofpowersupplyputforwardhigherrequestdesignaflexibleandconvenienttouseandcheaperuniversalpowersupply,isbecomingmoreandmoreamicrocontrollerismovingtowardthemarketneedmodernprocessingspeedmoreandmorequickly,peripheralsresourceismoreandmoreabundant,thepriceischeaperandcheaperthedirectionofdevelopment,willbeinthedesignofthesinglechipmicrocomputerpowercangreatlyimprovetheperformanceofthepowerandflexibility.ThispaperintroducesakindofPIC16F874single-chipmicrocomputerandPWMchipNCP1200switchpowerdesignmethod,whichcankeepthestabilityofPWMchipbringworkperformance,andcanusethesinglechipmicrocomputercontroltheabilitytoprovideallkindsofhuman-computerinteractionandcommunicationinterfaceofthedesignofthepowerasageneralpurposepoweruse,canprovideflexibleprogrammablevoltagecurrentoutput,andalsocanbesettothelead-acidbatterychargermodel,haswideapplicationprospects.Onthebasisofconfirmingtheoveralldesignplanofthesystem,choosingthesuitablechipstodothehardwarecircuitdesigningandthesoftwaredesigning.AtthesametimeuseFLOWCODErenderingtheflowchart.Andthesimulationresultsareillustratedthatthistextiscorrectandpractical.Keywords：NCP1200PIC16F874FLOWCODEIII目录1前言...................................................................11.1背景知识介绍.......................................................12设计任务及要求.........................................................12.1设计目的...........................................................22.2设计任务...........................................................23系统硬件介绍...........................................................23.1单片机PIC16F874简介...............................................23.2系统功能...........................................................43.3工作原理...........................................错误!未定义书签。3.4硬件设计...........................................................43.4.1电源模块电路....................................................43.4.2单片机控制电路..................................................44系统软件介绍...........................................................54.1Protel99软件介绍.................................错误!未定义书签。4.1.1Protel99界面及功能简述.........................错误!未定义书签。4.1.2PROTEL99设计电路步骤...........................错误!未定义书签。5软件编程及调试.........................................错误!未定义书签。5.1软件设计..........................................错误!未定义书签。5.2主程序流程........................................错误!未定义书签。5.3TLC1543程序流程..................................错误!未定义书签。结论......................................................................6致谢......................................................................7参考文献..................................................................811前言1.1背景知识介绍单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。例如，80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机——AT89系列单片机。他不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的AT89C51就是其中典型的代表。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。单片机是靠程序实现功能的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件的话，电路一定是一块大PCB板。但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别。只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。2设计任务及要求单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中。通过此次基于PLC单片机设计的可编程电源系统，我们可以更清楚详细的了解单片机程2序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对PIC16F87