基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，單片機(jī)系統(tǒng)是以8031為CPU，包括8kRAM(芯片6264數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)和16kROM(芯片27128程序存儲(chǔ)器)，以及1kEEROM，EEROM是用來(lái)保存最后一次從鍵盤輸入的電壓、電流數(shù)據(jù)以及溫度、脈寬調(diào)整數(shù)據(jù)等，每次開(kāi)機(jī)時(shí)單片機(jī)從EEROM中讀出數(shù)據(jù)控制電源輸出。本實(shí)用新型專利技術(shù)提供的一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，利用單片機(jī)設(shè)置周密的保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保電源運(yùn)行可靠。輸出電壓和限定電流采用數(shù)字顯示，操作使用方便，具有較高的使用價(jià)值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源
本技術(shù)涉及一種燈具開(kāi)關(guān)的穩(wěn)壓電源，具體地說(shuō)是一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源。
技術(shù)介紹
直流穩(wěn)壓電源是一種常見(jiàn)的電子儀器，廣泛地應(yīng)用于電子電路、教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域。目前使用的直流穩(wěn)壓電源大部分是線性電源，利用分立器件組成，其體積大，效率低，可靠性性差，操作使用不方便，自我保護(hù)功能不夠，因而故障率高。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子、電器設(shè)備對(duì)穩(wěn)壓電源的性能要求日益提高，穩(wěn)壓電源不斷朝著小型化，高效率，低成本，高可靠性，模塊化和智能化方向發(fā)展。本技術(shù)提供了一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，適用于燈具開(kāi)關(guān)，以單片機(jī)系統(tǒng)為核心，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，性能卓越，而且由于單片機(jī)具有計(jì)算和控制能力，利用它采樣數(shù)據(jù)從而可減少由于騷擾信號(hào)和模擬電路引起的誤差，提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和控制電流精度，降低了對(duì)模擬電路的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中，具體結(jié)構(gòu)為：包括8kRAM芯片6264數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和16kROM芯片27128程序存儲(chǔ)器，以及1kEEROM；還擴(kuò)充一片集成電路8155來(lái)補(bǔ)充8031的I/O口，其中8155的A口作輸出，提供LED顯示數(shù)據(jù)口，B口作鍵盤輸入口，C口作為輸出提供開(kāi)關(guān)調(diào)整電路激勵(lì)脈沖信號(hào)；8031CPU連接光電耦合器，所述光電耦合器連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接選擇開(kāi)關(guān)，所述選擇開(kāi)關(guān)連接電壓傳感器和電流傳感器。上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：電流傳感器是由一段康銅片串接在電源輸出電路中制成，電壓傳感器使用電阻分壓方式。上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：溫度傳感器采用，固態(tài)溫度調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)AD22105。上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：所述8031CPU連接溫度傳感器和報(bào)警電路，通過(guò)溫度傳感器和電流傳感器檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的工作溫度和電源輸出電流。上述的基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其中：集成電路8155連接光電耦合器、鍵盤和LED顯示。本技術(shù)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：利用單片機(jī)設(shè)置保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保電源運(yùn)行可靠，輸出電壓和限定電流采用數(shù)字顯示，使用方便，具有較高的使用價(jià)值；結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，性能卓越，而且由于單片機(jī)具有計(jì)算和控制能力，利用它采樣數(shù)據(jù)從而可減少誤差，提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和控制電流精度。附圖說(shuō)明圖1為基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源的示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的描述。本智能穩(wěn)壓電源以開(kāi)關(guān)電源為基礎(chǔ)電路，以單片機(jī)為控制核心，組成數(shù)據(jù)處理電路，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)電源輸出電流、電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣與給定數(shù)據(jù)比較，從而調(diào)整和控制開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)，同時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電路的工作溫度和輸出電流大小，其工作原理框圖如圖1所示。單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)電源輸出電壓和電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并與設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后調(diào)整電路，使電源輸出電壓符合給定值，單片機(jī)在調(diào)整電源輸出電壓的同時(shí)還要檢測(cè)電路的工作溫度和輸出電流，倘若超過(guò)給定值，就啟動(dòng)保護(hù)電路。單片機(jī)組成系統(tǒng)：智能穩(wěn)壓電源的單片機(jī)系統(tǒng)是以8031為CPU，包括8kRAM(芯片6264數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)和16kROM(芯片27128程序存儲(chǔ)器)，以及1kEEROM。EEROM是用來(lái)保存最后一次從鍵盤輸入的電壓、電流數(shù)據(jù)以及溫度、脈寬調(diào)整數(shù)據(jù)等，每次開(kāi)機(jī)時(shí)單片機(jī)從EEROM中讀出數(shù)據(jù)控制電源輸出。另外還擴(kuò)充一片集成電路8155來(lái)補(bǔ)充8031的I/O口，其中8155的A口作輸出，提供LED顯示數(shù)據(jù)口，B口作鍵盤輸入口，C口作為輸出，提供開(kāi)關(guān)調(diào)整電路激勵(lì)脈沖信號(hào)。傳感器輸入通道及A/D轉(zhuǎn)換：電流傳感器是由一段康銅片串接在電源輸出電路中制成，電壓傳感器使用電阻分壓方式，單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)電流、電壓傳感器檢測(cè)電流和電壓，測(cè)得兩路模擬信號(hào)，先通過(guò)各自放大器放大成與A/D轉(zhuǎn)換器相匹配的信號(hào)，經(jīng)多路選擇開(kāi)關(guān)CD4051送給A/D轉(zhuǎn)換器。由單片機(jī)CPU控制選擇有關(guān)通道進(jìn)行分時(shí)切換，實(shí)現(xiàn)二選一，依次將兩路模擬信號(hào)送至AD1674轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)光電耦合器送入8031單片機(jī)。溫度傳感器采用ADI推出的固態(tài)溫度調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)AD22105，它僅需一只外部電阻即可將溫度精確設(shè)置在－40℃～+150℃寬的工作溫度范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)。安裝時(shí)將溫度傳感器與開(kāi)關(guān)管相接觸，檢測(cè)開(kāi)關(guān)管工作時(shí)的溫升，當(dāng)開(kāi)關(guān)管溫升超過(guò)給定值(如80℃)時(shí)，AD22105的輸出將切換，其轉(zhuǎn)換變化直接輸入8031。8155把單片機(jī)的高頻脈沖信號(hào)分頻后變成適宜的開(kāi)關(guān)脈沖信號(hào)，作為8155的計(jì)數(shù)脈沖和門控信號(hào)，單片機(jī)把給定值與傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差信號(hào)，根據(jù)電壓控制算法設(shè)置8155產(chǎn)生不同占空比(0～90％)的方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)光電耦合器控制開(kāi)關(guān)調(diào)整電路輸出設(shè)定的電壓。8155輸出端與開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行光電隔離，防止來(lái)自開(kāi)關(guān)電源電路的騷擾信號(hào)影響單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。鑒于受控的開(kāi)關(guān)電路輸出電壓的高精度和快速調(diào)整特性，可采用改進(jìn)的PID控制算法，它使得電壓調(diào)整快，超調(diào)量小，性能穩(wěn)定。監(jiān)測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)：為了使智能穩(wěn)壓電源能可靠、安全地工作，本系統(tǒng)設(shè)置了多重監(jiān)測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)，主要包括過(guò)熱保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)，其中過(guò)熱保護(hù)采用中斷方式控制。單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器和電流傳感器檢測(cè)開(kāi)關(guān)電路的工作溫度和電源輸出電流，倘若溫度和電流超過(guò)給定值，單片機(jī)系統(tǒng)就切斷開(kāi)關(guān)電路激勵(lì)信號(hào)并啟動(dòng)聲光報(bào)警。單片機(jī)對(duì)短路保護(hù)采用電壓和電流雙重檢測(cè)，只有當(dāng)電壓很低，電流很大時(shí)才啟動(dòng)短路保護(hù)。鍵盤及顯示電路：智能穩(wěn)壓電源的鍵盤與顯示部分裝在集成電路8155面板上，由8位LED數(shù)碼管，3個(gè)LED指示燈以及16只鍵構(gòu)成，其中4位數(shù)碼管顯示電源電壓，4位數(shù)碼管顯示電流，3個(gè)燈作為報(bào)警顯示。鍵盤與顯示電路通過(guò)8155接口電路與8031相接。雖然本技術(shù)已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本技術(shù)，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本技術(shù)的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本技術(shù)的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其特征在于：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)以，包括8kRAM芯片6264數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和16kROM芯片27128程序存儲(chǔ)器，以及1kEEROM；還擴(kuò)充一片集成電路8155來(lái)補(bǔ)充8031的I/O口，其中8155的A口作輸出，提供LED顯示數(shù)據(jù)口，B口作鍵盤輸入口，C口作為輸出提供開(kāi)關(guān)調(diào)整電路激勵(lì)脈沖信號(hào)；8031CPU連接光電耦合器，所述光電耦合器連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接選擇開(kāi)關(guān)，所述選擇開(kāi)關(guān)連接電壓傳感器和電流傳感器。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源，其特征在于：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)以，包括8kRAM芯片6264數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和16kROM芯片27128程序存儲(chǔ)器，以及1kEEROM；還擴(kuò)充一片集成電路8155來(lái)補(bǔ)充8031的I/O口，其中8155的A口作輸出，提供LED顯示數(shù)據(jù)口，B口作鍵盤輸入口，C口作為輸出提供開(kāi)關(guān)調(diào)整電路激勵(lì)脈沖信號(hào)；8031CPU連接光電耦合器，所述光電耦合器連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接選擇開(kāi)關(guān)，所述選擇開(kāi)關(guān)連接電壓傳感器和電流傳感器。2.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李少平，李少蘭，侯夢(mèng)臣，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海楷都智能科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：上海,31