基于AT89S51控制的可调稳压电源的原理及设计

本文所介绍的稳压电源采用AT89S51单片机控制。用电位器作为记忆元件，555电路作为A/D转换、分立元件作为D/A转换。使用方便、整机造价较低。

一、工作原理

电路如图l所示。555时基集成电路构成频率可调的振荡器，其振荡频率由RP2决定。以此实现A/D转换。运放器U4和电阻R15-R31构成T形电阻网络D/A转换电路。上电后，555输出方波信号，单片机通过检测该信号的低电平持续时间来决定输出数字量的大小。RP2向上滑动，555输出频率变低。低电平持续时间变长，单片机输出数字量变大，输出电压变小；反之输出电压变大。运放器U4输出的模拟量为负电压。经U2变换后输出电压为正值。当U4输出为0V时输出电压最大，即为12V；当U4输出-12V时输出电压最小，即为0V；当U4输出-aV（a》O）时输出电压为（12-a）V。

二、程序设计

为了简化程序，555的输出信号接至单片机的外部中断INT0，单片机输出的数字量就是计数器R0的值。如图2所示，主程序被进入INTO中断程序后，R0开始计数，R0的最小值为1.最大值为256。中断程序循环一次需10μs.循环次数由INTO的输入低电平持续时间决定。故采样周期为10μs，INTO的输入低电平持续时间越长，R0的值就越大。也就是说，555输出信号的低电平持续时间应该在10～2560μs之间变化（不考虑中断响应时间）。实际上，555的振荡频率并不稳定。所以要将555输出信号的低电平持续时间严格控制在这个范围内并不现实。图l中的555输出信号的低电平持续时间约30～3000μs，超过2560μs时R0的值溢出并被置为256。采样完成后，INTO中断被关闭。防止单片机在执行图3主程序的一次循环中产生多次中断而造成混乱，即主程序每循环一次只能响应一次中断，输出电压只更新一次。

三、调试

按图1将电路装配完毕后。调节RP2并测量输出电压。观祭数码管的显示值是否与输出电压对应。若不对应，可调节RPl使其对应。有时调节RP2不能得到0V电压。但最低电压应接近0V。