輸出電壓范圍0．30v，步進(jìn)值為0．1V電壓調(diào)整率Sv<0．05％V；電流調(diào)整率Si<0．O3％ 紋波電壓<峰峰值<=5mA；具有過流保護(hù)和短路保護(hù)功能；用數(shù)字顯示輸出電壓。采用51系列單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元，通過改變輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測(cè)實(shí)際輸出電壓值的大小，可以經(jīng)過ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及顯示。采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電流的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更加簡(jiǎn)潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用51系列單片機(jī)為主控制器，通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電流，設(shè)置步進(jìn)等級(jí)可達(dá)0．1V，并可由數(shù)碼管顯示實(shí)際輸出電壓值和電壓設(shè)定值。利用單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過D／A轉(zhuǎn)換器(DA0832)輸出模擬量，再經(jīng)過運(yùn)算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電電流的變化而輸出不同的電壓。單片機(jī)系統(tǒng)還兼顧對(duì)恒壓源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，輸出電壓經(jīng)過電流／電壓轉(zhuǎn)變后，通過A／D轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)時(shí)把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)量，經(jīng)單片機(jī)分析處理，通過數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構(gòu)成穩(wěn)定的壓控電壓源。穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。

　　AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(EPROM)和128 bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用AT～MEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可提供高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。因此，在這里用AT89C51單片機(jī)來完成。電源輸出電壓范圍是0&mdash;30V，步長(zhǎng)0．IV,共有300個(gè)狀態(tài)，而8位的D／A轉(zhuǎn)換只有256個(gè)狀態(tài)，不能滿足要求，因此需要選用10字長(zhǎng)的D／A轉(zhuǎn)換器來達(dá)到設(shè)計(jì)要求。MAX504是由美信(Maxim)公司生產(chǎn)的一種低功耗、電壓輸出型10位串行數(shù)膜轉(zhuǎn)換器。MAX504既可用+5V單電源工作，也可用&plusmn;5V雙電源工作。該電路采用14引腳DIP型或SO型封裝。

　　鍵盤是有無數(shù)個(gè)按鍵組成的開關(guān)矩陣，它是一種廉價(jià)的輸入設(shè)備。一個(gè)鍵盤通常包括數(shù)據(jù)鍵，字母鍵以及一些功能鍵。操作人員可以通過鍵盤向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)、地址、指令或其他的控制命令，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話。

　　這里要選用的是非編碼3x3鍵盤結(jié)構(gòu)，能自動(dòng)消除鍵抖動(dòng)影響，具有對(duì)按鍵同時(shí)按下的保護(hù)，能把鍵盤信息存人堆棧，也可向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，得到響應(yīng)后，使CPU獲取按鍵信息，還可接受CPU隊(duì)間信息的查詢。

　　將數(shù)控部分送來的電壓控制字轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定電壓輸出，電路主要由D／A轉(zhuǎn)換、穩(wěn)壓輸出、過流保護(hù)指示和延時(shí)啟動(dòng)等幾部分組成。

　　電壓輸出范圍為0&mdash;29．9V，步長(zhǎng)0．1V，共有300種狀態(tài)，所以上面提到選用1O位D／A轉(zhuǎn)換器MAX504。設(shè)計(jì)中用兩個(gè)電壓控制字代表0．1V，當(dāng)電壓控制自從0，2，4到598時(shí)，電源輸出電壓為0．0，0．1，0．2到29．9V。當(dāng)MAX504基準(zhǔn)電壓采用+15V時(shí)，D／A轉(zhuǎn)換電路滿幅，輸出為15．0V(電壓控制字為1023時(shí))。由于世紀(jì)最大用到電壓控制字598，因此D／A轉(zhuǎn)換部分最大輸出電壓V1=(598／1023)*15=8．77．D／A轉(zhuǎn)換部分輸出的電壓作為穩(wěn)壓輸出電路的參考電壓。穩(wěn)壓輸出電路的輸出與參考電壓成比例，范圍是0． 29．9V，穩(wěn)壓輸出部分采用典型的串聯(lián)反饋穩(wěn)壓電路，也可以認(rèn)為是以參考電壓作為輸入的直流功率放大器。這部分電路主要有運(yùn)放U3A和三極管T1、T2構(gòu)成，T2時(shí)大功率三極管。D／A轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓V1接到運(yùn)放U3A的同相端，穩(wěn)壓電源的輸出經(jīng)R5、RW3和R6組成的取樣電路分壓后送到運(yùn)放U3A的反相端，經(jīng)放比較放大后，驅(qū)動(dòng)由T1和T2組成的復(fù)合調(diào)整管。軟件要實(shí)現(xiàn)的功能是：鍵盤對(duì)單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，單片機(jī)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，送到lO位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(MAX504)，再送到數(shù)字電壓表，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量對(duì)電壓的控制。

　　過流保護(hù)由中斷實(shí)現(xiàn)，在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行各項(xiàng)報(bào)警和保護(hù)操作。

　　中鍵盤中斷程序中將一標(biāo)志置，表示有鍵鍵人，并將鍵盤碼讀入賦給一個(gè)變量。在主程序和哥哥應(yīng)用程序中讀取此標(biāo)志和變量值，作為進(jìn)行各項(xiàng)操作的依據(jù)，讀后將標(biāo)志清零。

　　本系統(tǒng)對(duì)紋波要求非常高，造成紋波的主要因素是工頻干擾、負(fù)載波動(dòng)和數(shù)字調(diào)節(jié)的過沖噪聲。其中第三項(xiàng)是數(shù)字控制系統(tǒng)必然存在的，不可避免；因此，主要從抑制工頻干擾和提高負(fù)載容量上來抑制紋波。

　　在電源端即進(jìn)行濾波。系統(tǒng)的工頻干擾主要由電源變壓器引入，因此在電源端進(jìn)行濾波對(duì)抑制工頻干擾是十分必要和十分有效的。本系統(tǒng)的兩個(gè)電源都在輸出端進(jìn)行了三極管有源濾波。