从20世纪90年代末起，跟着对体系更高功率和更低功耗的需求，电信与数据通讯设备的技能更新推进电源职业中直流/直流电源转化器向更高灵敏性和智能化方向开展。本文规划的直流稳压电源主要由单片机体系、键盘、数码管显现器、指示灯及报警电路、检测电路、D/A转化电路、直流稳压电路等部分组成。其间数控电源选用按键盘，可对输出电压及报警阈值以快慢两种办法进行设置，输出由单片机经过D/A操控驱动模块输出一个安稳电压。一起稳压办法选用单片机操控, 单片机经过A/D采样输出电压，与设定值进行比较，若有差错则调整输出，越限则输出报警信号并截流。作业进程中，稳压电源的作业状况(输出电压、电流等各种作业状况)均由单片机输出驱动LCD显现，由键盘操控进行动态逻辑切换。以单片机为中心规划智能化高精度简易直流电源，电源选用数字调理，输出精度高，特别适用于各种有较高精度要求的场合。具有以下显着长处：(1)智能化程度更高，功用更完美；(2)操控灵敏，体系升级便利；(3)操控体系的可靠性进步，易于标准化。
1 直流稳压电源的根本原理
直流电源电路一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。如图1所示。
稳压电路常常选用三端稳压器，运用电路如图2所示，只要把正输入电压U1加到LM7805的输入端，LM7805的公共端接地，其输出端便能输出芯片标称正电压U2。实践运用中，输入端和输出端与地之间除别离接大容量滤波电容外，一般还需在芯片引出脚根部接小容量%&&&&&%到地。C1用于按捺自激振荡，C2用于压窄芯片的高频带宽，减小高频噪声。如图2所示。
2 数控恒压源的完结计划
传统的直流稳压电源经过粗调波段开关及细调电位器来调理，并由电位表指示电压值的巨细。这种稳压电源存在读数不直观、电位器易磨损、精度不高、不易调准、电位构成杂乱、体积大等缺陷，根据单片机操控的数控直流电源不光完结了直流稳压的功用，并且没有上述的缺陷。
2.1 规划要求
输出电压规模：0.0 V～9.9 V；
输出电压的调整办法：步进，步进数值为0.1 V；
显现办法：LCD1602液晶显现；
监测D/A的输出电压值。
2.2 数控电源的计划
图3所示为数控电源的规划框图，其输出电压数值由键盘操控。经过键盘把需求输出的电压值以步进办法输入到单片机。这儿电压选用单片机的PWM模仿电压输出。显现电路既可用来显现输出的电压值，也可用来显现键盘电路的调整进程。假如不满意输出电压的要求，将需求增加一个电压扩大器。经过LM324线性转化后，得到所需电压值，别的对监测电压实践输出电压值进行采样，并将采样值经过单片机的A/D采样口送回单片机处理后显现。在该数字操控电源中，运用AVR芯片完结体系操控按键输入判别、电压数值显现以及对外部芯片的各种数字操控。
3 数字操控部分
ATmega16是根据增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微操控器；数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，然后能够缓减体系在功耗和处理速度之间的对立；具有4通道的PWM以及8路10 bit ADC。
本体系的D/A挑选常用的DAC0832。当其与单片机相连时电路和程序简略，只需把单片机的数据线与DAC0832的输入端直接相连即可。其各个引脚的衔接及外围如图4所示。
3.2 电压扩大电路
运算扩大器一般作业在闭环状况， 将运算扩大器的扩大电路接上必定的反应电路和外接元件， 就能够完结各种数学运算。运算扩大器反应电路有各种形式， 不同的反应电路和不同的输入办法能够组成各种不同用处的运算扩大电路。图6 是输入信号加在反相输入端的份额运算电路。
其间R1为输入端电阻，Rf为反应电阻， 它以并联负反应的办法将输出电压反应到反相输入端， 为了在输入信号Ui＝0 时， 输出Uo＝0 ， 电阻的挑选应满意R2＝R1//Rf。这样
可确保运算扩大器的反相输入端与同相输入端的外接电阻持平， 使其处于对称平衡状况， 以消除运算扩大器的偏置电流对输出电压的影响，因而，称R2为平衡电阻。
由抱负运放的两条重要定论可知，Ii≈0，U+≈U-。经过R1的电流I1， 即：If=I1， 又由于运放的通向输入端接地，U+=0 ， 所以可得U+≈U- ， 也就是说， 当同相端接地，U +=0 时反相输入端电位U -≈0， 它是一个不接地的“ 地” ， 称为“ 虚地” 。“ 虚地” 的存在是运算电路在闭环作业状况下的一个重要特征。
4 软件规划
操控程序运用C言语编写，在%&&&&&%CAVR平台下编译经过，运用双龙下载软件将程序下载到芯片。当按键按下，可进行电压调整，最大可调理电压为1 V，步进为0.1 V。在按键加减的进程中，LCD模块显现的电压跟着上下改变，当按键不动作后，将单片机的PWM模仿输出电压经二次滤波电路输出，经线性，扩大得到与显现电压值相同的电压。
4.1 程序规划流程图
规划流程图分为三大部分，即主程序流程图、键盘扫描流程图和键盘操控流程图。主程序流程图如图8所示。
4.2 调试
准备就绪后，将变压器通电，开端进行测验，检测它们是否到达规划要求。查看的项目包含输出电压规模、整个输出电压规模内的步进调整值、输出电压与预置电压是否匹配以及数字电压表功用的精准度。数控电源体系的供电由直流稳压电源供给，由硬件电路的±15 V电源和5 V电源供给。电压测验成果如表1所示。
以上为电压测验成果，由于PWM的分辨率为0.2，所以其差错规模能够约束在0~0.2 V左右，在这个规模内发生差错是答应的。因而监测电压与输出电压根本共同。由于PWM输出为8 bit，分辨率=PWM占空比/250，那么当占空比值改变1时，其电压改变为0.02 V，之后运放将电压扩大改变0.04 V。所以可到达电压改变精度为0.04 V。
本体系以高功用的AVR单片机ATmega16芯片和8 bit精度的D/A转化器DAC0832为中心部件，使用常用的三端稳压器材LM7805的公共端与输出端固定的5 V电压特性，终究完结了数字显现输出电压值和电流值，到达了预期方针。
