摘 要

随着现代电力电子技术的迅速发展，以往传统的电源在稳定性，抗干扰性能，精度等都开始不能满足现代电子的工作需要。我们现代社会是越来越信息化社会，电力电子设备越来越多，要确保设备工作在高稳定度，高精度，高效率的条件下运行，就离不开稳定的电源，电源精度越高稳定性越好，设备的工作就稳定运行，使用寿命也能大幅度增加，从而节省成本，降低设备事故率。但是各种设备对电源的要求是不一样的，这个时候就需要特定的数控直流电源来提供，因此对数控直流电源的研究也就变得越加重要。

本次研究主要以数控直流电流源为研究对象和内容，设计采用以AT89C52单片机为系统核心控制处理器，利用4×4按键设置所需要的输出电流，经过处理在1602液晶显示屏显示。另外还把输出电流的数字量采用通过与D/A转换芯片电路的数据端口送入D/A转换器，最后再把数字量变换成模拟量后输出，又经过压控流电路得到稳定的输出电流，同时采样电路把电流送到A/D转换器转化成数字量送入到单片机形成闭环控制系统。

研究结果表明得到的电流具有较高的精度和稳定性，可满足多种设备的要求，开发成本低实用价值较大。

关键词：数控直流电流源；AT89C52单片机；A/D转换电路；D/A转换；键盘电路；1602LCD显示

Abstract

With the rapid development of modern power electronics technology, traditional power supplies in the past have been unable to meet the needs of modern electronics in terms of stability, anti-jamming performance, and accuracy. Our modern society is an information society in the coming months. There are more and more power electronic devices. To ensure that equipment operates under conditions of high stability, high precision, and high efficiency, a stable power supply is inseparable. The higher the power accuracy is, the more accurate the power supply is. The better the stability, the stable operation of the equipment, and the longevity of the equipment can be greatly increased, thereby saving costs and reducing equipment accident rates. However, the requirements of various devices on the power supply are not the same, this time we need to provide a specific digital DC power supply, so the study of digital DC power supply becomes more and more important.

This thesis is mainly based on the microcontroller research and design of digital DC current source based on the design of the AT89C52 microcontroller as the center of the control element, the use of 4 × 4 button set the desired output current, after processing in the 1602 LCD display. In addition, the D/A converter is also used to output the digital output current from the data port of the D/A conversion chip circuit, and then the digital quantity is converted into an analog quantity and output, and a stable output current is obtained through the voltage control circuit. At the same time, the sampling circuit sends the current to the A/D converter and converts the digital data into the single-chip microcomputer to form a closed-loop control system.

The research results show that the obtained current has high accuracy and stability, can meet the requirements of a variety of equipment, and has low development cost and high practical value.

Key Words：digital DC current source; AT89C52 microcontroller; A/D converter; D/A converter; keyboard circuit; 1602LCD

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景，意义以及国内外研究现状 1

1.2 方案选择以及理论分析 2

1.3 设计系统介绍 3

1.4 仿真软件的选择 4

1.5本章小结 5

第2章 硬件设计 6

2.1 单片机模块 6

2.1.1 AT89C52单片机芯片介绍 6

2.1.2 AT89C52的引脚介绍 7

2.1.3 单片机最小系统 8

2.2键盘电路模块 9

2.3显示模块 10

2.3.1 显示方案选择 10

2.3.2 LCD液晶显示屏介绍 10

2.3.3 显示模块仿真电路 13

2.4 A/D模块电路 13

2.4.1 A/D转换芯片MAX1241介绍 13

2.4.2 A/D模块硬件电路 15

2.5 D/A模块电路 16

2.6存储器模块 16

2.6.1 总线 17

2.6.2 24C02C芯片介绍 17

2.6.3 存储器电路仿真 17

2.7 恒流源模块方案 18

2.8 电源模块 19

第3章 软件仿真和运行调试 21

3.1 软件仿真与调试 21

3.2 系统软件的功能程序设计 23

3.2.1 主程序设计 23

3.2.2 中断程序设计 24

第4章 设计总结 28

参考文献 30

致谢 31

附录A 系统原理图 33

1. 绪论
   1. 研究背景，意义以及国内外研究现状

伴随着现代信息技术的发展，电源为电力电子设备提供了稳定的发展前提，同时电子设备对电源也提出了更高的要求。一般电源在工作时容易产生老化、误差、可调节性变差等现象。在严重情况下，会影响整个系统的精确度或造成系统崩溃、毁坏，因此电源技术的提高也成为了现在众多电力电子设备的迫在要求。虽然数控电源技术出现了飞快平稳的发展，但是其产品存在数控程度还远远达不到预期的的要求、输出的电流存在精度低、可靠性较差，波纹复杂的缺点。因此针对以上缺点而加以改进是现代数控电源的主要发展趋势。

研究更加稳定，精确的数控直流电源，对电子设备的使用寿命及工作效率能产生很好的效果，加上目前单片机和数控技术越来越成熟，对电源的生产及研究也就越加成熟，因此，未来在电源领域数控电源将会有更大的发展。