本文介紹了一種基于AT89C51的智能穩(wěn)壓電源的設計方案，其核心技術是通過AT89C51控制數模轉換來改變其后穩(wěn)壓模塊的輸出。該系統(tǒng)由整流濾波初步穩(wěn)壓電路部分、AT89C51控制部分、DAC和顯示部分組成，該穩(wěn)壓電源能連續(xù)步進可調，并可實時顯示，彌補了傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。

本系統(tǒng)研究的直流穩(wěn)壓電源主要是符合智能化、數字化及模塊化的特點：智能化指系統(tǒng)有可編程模塊能對系統(tǒng)進行智能控制;數字化指系統(tǒng)輸出電壓通過7段數碼管顯示，并可通過按鍵對輸出電壓進行連續(xù)步進數字化調節(jié);模塊化指系統(tǒng)由各個相關模塊組成，提高了系統(tǒng)的可靠性。

AT89C51智能型穩(wěn)壓電源設計原理

1、設計系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)由各模塊組成，其模塊構成的系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2、組成模塊電路設計方案

(1)電源電路模塊設計方案。采用LM7815、LM7915系列三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路(電路如圖2)為運放TL082、單片機AT89C51和數模轉換DAC08 32器件提供穩(wěn)定的工作電壓，實現系統(tǒng)的工作電壓和系統(tǒng)穩(wěn)壓電源的連續(xù)步進可調。

(2)AT89C51主控模塊設計方案。AT89C51是系統(tǒng)的控制核心，主要通過控制數摸轉換來實現對穩(wěn)壓電源的調節(jié)，并控制顯示電路，其電路如圖3所示。

主控電路中包括AT89C51工作的基本電路：復位電路和晶振電路。另有兩個按鍵：+SW鍵和-SW鍵，這兩個按鍵用于控制輸出電壓的增加與減小。

(3)數模轉換模塊DAC0832設計方案。DAC模塊連接著控制部分與穩(wěn)壓部分，具體電路如圖4所示。

該數模轉換電路采用的是DAC0832單極性輸出方式，輸出Vo=-B×Vref/256，其中B值為D0～D7組成的8位二進制，取值范圍為 0～255，Vref是參考電壓，該電壓有電阻R2和可變電阻R3分壓所得，通過調節(jié)可變電阻可改變參考電壓Vref.

(4)顯示電路模塊設計方案。顯示電路是對系統(tǒng)輸出電壓進行顯示，使得整個系統(tǒng)更加合理，由于只顯示輸出電壓，所以顯示器件采用數碼管，電路如圖5所示。

(5)穩(wěn)壓電路模塊設計方案。穩(wěn)壓部分是系統(tǒng)的實現核心，DAC模塊輸出的模擬信號決定最終的輸出電壓，電路如圖6所示。

穩(wěn)壓電路中電阻R7和R8組成取樣電路，對輸出電壓進行取樣，運放TL082構成比較電路，對采樣電壓與數模轉換輸出的電壓進行比較以控制調整電路，三極管Q1和Q2構成調整電路，調整電路通過改變三極管的壓降來調整輸出電壓。