數(shù)控式可逆步進高壓直流穩(wěn)壓電源

小組成員數(shù)控式可控進步高壓直流穩(wěn)壓電源一.任務(wù)1、設(shè)計要求：分十擋位控制輸出電壓；輸出直流電壓1.5～15V，步進值1.5V，2、提供的器材：LM317、1N4007、變壓器、中小功率三極管、譯碼驅(qū)動器74LS47、數(shù)碼管、計數(shù)器74LS161、電阻、電容等。3、訓(xùn)練目標(biāo)：1、MCU用MSP430，熟悉MSP430的使用2、熟悉直流穩(wěn)壓電源的構(gòu)成，初步掌握直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方法3、熟悉穩(wěn)壓集成電路的使用及與外圍電路的搭配。二.方案 1.系統(tǒng)方案論證

設(shè)計制作在1.5V到15V之間可調(diào)，可按鍵可控，并送數(shù)碼管顯示，這里用MSP430作為主控芯片，由兩個按鍵控制電壓的步進，由七段LED數(shù)碼管作為顯示。系統(tǒng)框圖如下：

1.1電源模塊目前降壓電源主要由變壓器降壓和電容降壓，因考慮整個電路工作效率和工作的安全性，我們采用輸出交流9V的變壓器降壓，而且還能將直流電源和交流電網(wǎng)隔離，工作穩(wěn)定。整流電路主要作用是把經(jīng)過變壓器降壓后的交流電變成直流電。常見的整流電路主要有全波整流電路、橋式整流電路、倍壓整流電路。本設(shè)計選用單相橋式整流電路實現(xiàn)整流功能，選取器材為二極管橋堆。濾波電路是將整流后得到直流電中的雜波過濾，因為整流后的電流不穩(wěn)定，幅值周期性變化會影響整個電路的工作，所以用電容濾波得到穩(wěn)定的直流電。原理圖如圖所示。1.2可調(diào)穩(wěn)壓模塊

可調(diào)穩(wěn)壓模塊主要由LM317來實現(xiàn)，317系列穩(wěn)壓塊的型號很多：例如LM317HVH、W317L等。LM317是一種使用方便、應(yīng)用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。我們選用LM317T可調(diào)穩(wěn)壓集成電路，原理圖如下所示:通過調(diào)節(jié)RP的阻值大小實現(xiàn)輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電源。2.理論分析與計算

2.1輸出電壓因為要求輸出電壓可調(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器。LM317系列三端集成穩(wěn)壓器，其輸出電壓調(diào)節(jié)范圍可達1.5~37V，輸出電流可達1.5A以上，內(nèi)部帶有過載保護電路，具有穩(wěn)壓精度高、工作可靠等特點。由于LM317的2、3腳之間的電壓U32為一穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓1.25V，故有：式中，1.25V是集成穩(wěn)壓輸出端與調(diào)整端之間的固定參考電壓UREF；R1取240Ω，調(diào)節(jié)RP可改變輸出電壓大?。≧P取值視RL和輸出電壓的大小而確定）。2.2步進設(shè)定

按照設(shè)計要求，輸出步進為1.5即，由公式（式中RW=Ri+R1）當(dāng)Ri=0時可得出：R1=48Ω。將R1=48Ω代入下式計算得=288Ω。通過調(diào)節(jié)電阻Ri而使LM317穩(wěn)壓塊空載時輸出的電流大于或等于其最小穩(wěn)定工作電流，從而保證LM317穩(wěn)壓塊在空載時能夠穩(wěn)定地工作。此時，只要保證Vo/（R1+R2）≥1.5mA，就可以保證LM317穩(wěn)壓塊在空載時能夠穩(wěn)定地工作。上式中的1.5mA為317穩(wěn)壓塊的最小穩(wěn)定工作電流。當(dāng)然，只要能保證LM317穩(wěn)壓塊在空載時能夠穩(wěn)定地工作，Vo/（R1+R2）的值也可以設(shè)定為大于1.5mA的任意值。2.1調(diào)壓電阻網(wǎng)絡(luò)可以通過設(shè)定R1和R2阻值的大小，本設(shè)計的核心是利用可調(diào)電阻網(wǎng)絡(luò)代替R2，其電阻網(wǎng)絡(luò)如圖2.1所示。實物展示實物展示程序代碼#include<msp430x14x.h>charanjian1(void);charanjian2(void);unsignedcharseg[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//共陽數(shù)碼管字型碼數(shù)組unsignedchartable[10];unsignedinti=0,k=0;//聲明數(shù)據(jù)類型voidmain(){

WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//關(guān)看門狗P1DIR&=~BIT0;//P1.0引腳設(shè)置成輸入，該引腳連接的按鍵按下時，按鍵輸出低電平P1DIR&=~BIT1;//P1.1P4DIR=0x0f;//P4口設(shè)置為輸出，連接共陽數(shù)碼管P2DIR=0xff;//P2口設(shè)置為輸出，連接前8個檔位P3DIR=0xff;//P3口設(shè)置為輸出，連接后2個檔位/*P1IE|=BIT0+BIT1;//P1.0-P1.1IO口中斷使能P1IES|=0x07;//P1.0-P1.2IO口邊沿觸發(fā)中斷方式設(shè)置P1IFG&=~(BIT0+BIT1);//P1.0-P1.2IO口中斷標(biāo)志位清除_EINT();//中斷允許*///LPM4;//進入低功耗LPM4,此時單片機功耗最低while(1){

if(anjian1()){P4OUT=seg[i++];k=i;if(seg[i++]!=0x80&&seg[i++]!=0x90)//不等于第9和第10輸出用P2P2OUT=0x80>>i;elseP3OUT=0x80>>(i-8);//等于第9和第10輸出用P3}elseif(anjian2()){P4OUT=seg[k--];if(seg[i++]!=0x80&&seg[i++]!=0x90)//不等于第9和第10輸出用P2P2OUT=(0x80>>i)<<1;

elseP3OUT=0x80<<(i-8);}}/*while(1){

if(anjian1()){P4OUT=seg[i++];k=i;}elseif(anjian2()){P4OUT=seg[k--];}}#pragmavector=PORT1_VECTOR__interruptvoidPort_1()while(1){if((P1IFG&BIT0)==BIT0){//處理P1.0中斷P1IFG&=~BIT0;//清除中斷標(biāo)志//跳檔if(seg[i++]!=0x80&&seg[i++]!=0x90)P2OUT=0x80>>i;elseP3OUT=0x80>>(i-8);}elseif(P1IFG&BIT1)==BIT1){//處理P1.1中斷P1IFG&=~BIT1;//清除中斷標(biāo)志//跳檔if(seg[i++]!=0x80&&seg[i++]!=0x90)

P2OUT=(0x80>>i)<<1;elseP3OUT=0x80<<(i-8);}

*/}charanjian1(void)//加按鍵函數(shù){unsignedinti;//聲明變量iwhile(!(P1IN&BIT0));//當(dāng)P1輸入寄存器P1IN的第0位為0時，開始while循環(huán)for(i=0;i<8000;i++);//延時一段時間，消除按鍵抖動if(!(P1IN&BIT0))//如果P1輸入寄存器P1IN的第0位還是0，則返回1，表示按鍵按下return1;else//否則認為按鍵未按下，返回0return0;}charanjian2(void)//按鍵函數(shù){unsignedinti;//聲明變量iwhile(!(P1IN&BIT1));//當(dāng)P