2024年9月29日发(作者：侯珺琪)
简易数控直流电源
该电源系统以ATMEGA8单片机为核心控制芯片，实现数控直流稳压电源功能的方案。
设计采用8位精度的DA转换器DAC0832、精密基准源LM336-5.0、7805和两个CA3140运算
放大器构成稳压源，实现了输出电压范围为－5V～+5V，电压步进0.1V的数控稳压电源，最
大纹波只有6mV，具有较高的精度与稳定性。另外该方案只采用了3按键实现输出电压的方
便设定，显示部分我们采用了诺基亚3310手机夜晶显示器来显示输出电压值和电流值。
基本要求
1) 输出电压：范围－5V～＋5V，步进0.1V，纹波≤10mV。
2) 输出电压可预置在－5V～＋5V之间的任意一个值。
3) 输出电流≤500mA。
4) 数字显示输出电压值和电流值。
5) 为实现上述几部件工作，自制稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
1．2 系统基本方案
根据题目要求，系统可以划分为输出部分，人机接口部分和直流稳压电源。其中输出
部分是由D/A转换后再放大得到的，人机接口包括4个按键和液晶显示部分，直流稳压电
源包括两组电源。
方案一: 三端稳压电源
采用可调三端稳压电源构成直流可调电源的电路如图1.1所示。怎样实现数控呢？我们
把图1.1中的可变电阻RP用数字电位器来代替，就能实现数控了。但由于三端稳压芯片
LM317和LM337的输出电压不能从0V起调，输出公式：Vout=1.25×(1+R2/R1)。所以，可
以采用在输出的地方加两个二级管，利用PN节的固有电压来实现从0V起调，如图1.2所示。
+15VU1
Vin
GND
LM317
Vout
C1
1000u
C2
100u
R1
10
1K
RP
x9c102
C3
100u
C4
10u
R110
C4
10u
C3
100u
RP
x9c1021K
C2
100u
C1
1000u
U1
+15V
GND
Vout
LM337
Vin
图1－1
1
+15VU1
Vin
GND
LM317
Vout
D?D?
DiodeDiode
C1
1000u
C2
100u
R1
10
1K
RP
x9c102
C3
100u
C4
10u
图1.2
优点：该方案结构简单，使用方便，干扰和噪音小
缺点：数字电位器误差较大，控制精度不够高，误差电压较大。同时更重要的是几乎所有的
数字电位器能够容忍的电流都在20mA以下。所以，这种方案就被否决了。
方案二：采用A/D和D/A
采用A/D和D/A构成直流电源的电路如图1.3和图1.4所示。采用单片机构成直流电源
的电路如图1.3所示，利用AVR单片机自带的D/A口DAC0输出0－2.5V的电压，然后经一
级反相放大器和跟随器，此时可以输出0到－5V电压。但是因为A/D变换器只能采集0到
+2.56V的电压，所以再在跟随器后面加一级反相放大器器然后送回到A/D采样，MCU比较发
现DAC0输出为正确电压时，则从跟随器后直接输出电压，这样就可以输出0到-5V的电压
了。当需要正相电压时从DAC1口输出电压，这时就不需要反相，其它原理与DAC0相似。
+5V
R1
Op Amp
DAC0
DAC1
R1
10
2
6
3
2
R1
10
MCU
-5V
R110
A/D
Port
Port
-5V
VCC
AR?
AR?
3
6
2
2
Op Amp
Op Amp
R1
R1
10
10
3
6
V0
VCC
-5V
Op Amp
Op Amp
3
6
AR?
R1
10
2
6
3
10
AR?AR?
-5V
+5V
R1
10
图1.3
优点：精确度高，纹波小，
效率和密度比较高，可靠性也不错。
缺点：电路相对复杂，AVR单片机的IO口不能容忍负电压，否则会被损坏。所以，这种方
案也行不通。
方案三：采用数字电位器与运放到组合
如图1.4所示，在该方案中我们用两个数字电位器代替了MCU中的D/A，这样可以降低
成本，同时简化电路，从两个串连的数字电位器可以直接输出-5V到+5V的电压同上面方案
一样，当输出反相电压时在送电压回A/D采样时要先经过一次反相。但同样存在上面的问题。
2
+5V
+5V
R1
RPot1
AR?
1K
1K
R2
RPot1
R3
1K
Res1
3
6
2
Op Amp
-5V
-5V
MCU
Q2
2N3906
Vo
A/D
Port
Port
R4
10
6
3
R610
Op Amp
AR1
2
R5
10
+5V
Q1
2N3904
图1.4
优点：电路结构更简单，降低了成本
缺点：因为数字电位器电阻误差大，且单片机的A/D口容易损坏。
方案三：采用7805构成直流电源
采用7805构成直流电源的电路如图1.5所示，改变RP阻值使7805的公共端的电压在
0到－10V之间可调，则7805的输出端电压就可实现-5V－+5V之间可调了。这种方案是利
用了7805的输出端与公共端的电压固定为+5的特性来设计的。但同样存在不好数控的问题。
+15vU1
Vin
GND
7805
Vout
C1
1000u
C2
10u
-10V
Rp
X9C102
1K
C3
100u
C4
10u
图1.5
方案四 方案三与方案四结合，然后再以+5V为参考输出
显示
8
D/A转换器
电流-电
压转换
及放大
+15V
7805
Atmega8
键盘
输出
功率放大
-10V~0V
+5V
ADC0
放大
3
如上图所示，采用数模转换器输出电流，经电压转换和反向放大之后得到-10V~0V的电压，
把这个电压送到三端稳压器件7805的公共端，然后，再以+5V作为参考则输出的电压就能
实现在-5V~+5V任意可调。采样时，是对地采样的，就省去了负电压不好采样的麻烦，这也
是我们的创新之处。
1. 主要单元电路设计
电源电路单元
该电路用了7805、7815和7905、7915制成了两组稳压直流电源电路分别得到±15V和
±5V的电源。为了防止恒流源电路中的较大电流对控制部分产生干扰，将控制部分的电源
和恒流源电路电源分成独立的两部分，分别由两组变压器供电，并且，在电源的输出极加上
LC滤波电路。通过实际测量发现加LC滤波器之前的纹波高达50~60mV，但是通过滤波之后，
电压输出，有了明显的改善，纹波只有10mV左右了。
人机接口部分的单元电路设计 LCD显示界面
按键键盘：
：
数模转换电路：
4
DAC0832接口电路：
用单片机的P3口来控制DAC0832输出电压。
0832输出电路：
DAC0832输出的电压通过两个CA3140的两级放大，从Vout1 和Vout2两路输出实现输出
正负5V的电源。
精密基准源：
5
用LM334和一个10K的可调变阻构成了一个精密5V基准电压，提高系统的精密度。
纹波、尖峰干扰处理：
未加电源滤波器之前，从电源电路输出端测得的纹波有50~60mV，当加了电源滤波器之
后，电源电路输出端的纹波只有6~8mV了。在主控板的电源输入端分别再对±15V、±5V
加一级LC滤波，最后把纹波控制在6mV以下了。
主控电路保护二极管：
二极管用以防止电流倒灌，防止烧坏电源。
功率放大驱动电路
+15V
输出
输
入
-15V
上图是由OP放大器与推挽射极跟随器相组合的电路。因为使用将NPN与PNP晶体管
的共同连接的推挽射极跟随器，该电路在输出端不取电流时，发射极无电流流动，所以电路
的效率非常高。这是该电路的一大特点。没有反馈回路时，推挽射极跟随器的开关失真很大，
假如反馈后，开关失真变小，但仍然存在。为了解决这个问题我们加入了偏置电路，由于在
各自的晶体管上加两个二级管的V
F
电压（≈1.2V），所以在发射极电阻上分别加一个PN
节的电压（≈0.6V）。该电压用发射极设定电流（零点几至数毫安）来除就求出发射极电阻。
在偏置电路里流动的电流，是由比晶体管基极电流大得多的值来决定的，但若太大，
则OP放大器就不能驱动偏置电路，所以设定该电流在1mA以下是比较妥善的。
3．系统的软件设计
6
3．1 程序流程图
开 始
‘+’键按下还是
‘-’键按下？
‘+’键按下
‘-’键按下
Flag标志位置‘1’
Flag标志位清‘0’
扫描键盘，从键盘输入两
位数，作为输出电压值。
对应的值在0～50之间
启动键是否按下？
N
Y
显示设定的电压值，并将
起转换为相对应数字量，
送到DA，进行数模转换
N
判断‘↑’键是
否按下
判断‘↓’键是
否按下
Y
‘1’
判断flag标志位
为‘1’还是‘0’
‘0’
判断电压值是否
等于5V?
N
Y
电压值设为5V不变
电压绝对值减少0.1
的步进量
电压绝对值增加0.1
的步进量
7
4．2 指标测试
1、 输出电压：范围－5V～＋5V，步进0.1V，纹波≤6mV。初始状态时，可以通过4
个按键输入－5.0V～＋5.0V之间的任意电压值，并实时显示。显示值与实际测量
值同步，且在－5.0V～＋5.0V之间的调节过程中最大误差为0.03V；
2、 输出电压可预置在－5V～＋5V之间的任意一个值，并且设有电压步进0.1V的增
减键，实时可调，有自动扫描代替人工按键功能，步进0.1V ；
3、 输出电流≤500mA ；
5、 带负载时可以显示电流值，并通过功能键进行切换，换到电流控制档，可控制电
流在10mA～100mA自由调节。
4、 输出电压调整率≤0.5%(输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）;
8
9
6、 线性度：（数据分析）
8.纹波测试结果：
不带负载时的纹波测试图：
带负载时的纹波测试图：
10
从波形图中可以看出，加负载后，纹波变得更加密集了。是因为，加了负载
之后，就在电路中形成了回路，在负反馈的过程中，相应的调整管就需要作调整，
以保证输出的电压的稳定性。所以，我们看到了以上的现象。但是，纹波的幅值
并没有增加，仍为5.44mV这也说明了电路的稳定性比较好。
附录1：程序清单
#include
#include
#include "lcd3310.h"
#define osccal 0x7d
void main(void)
{
uchar key,num_flag=0,gb_b=40,flag=0,dac_dat=0;
char theta=0;
short mid=0,midd=0,m_v=0;
port_init();
LCD_init(); //³õʼ»¯Òº¾§
LCD_clear();
LCD_write_chinese_string(0,0,12,3,0,0,0);//д¡±µçѹ:¡°
LCD_write_String(40,0,"0 00");
11
OSCCAL=osccal; //УÕý¾§ÕñƵÂÊ
LCD_write_chinese_string(0,4,16,5,0,0,1);//д¡±Êý¿ØµçÔ´¡°
LCD_draw_map(47,0,point,7,14);//СÊýµã
LCD_draw_map(73,0,voltge,12,12);//Êä³öV
LCD_write_chinese_string(0,2,12,3,0,0,2);//д¡±µçÁ÷:¡°
LCD_write_String(46,2,"123");
LCD_draw_map(68,2,current,16,12);//Êä³ömA
dac_wr_0;//ʹÄÜDAC Vo=(Êý×ÖÂë-128)*Vref/128
PORTD=0x7f;
while(1)//Õý¸ººÅÊäÈë¼ì²â£¬ÓÉÈ·Èϼü½áÊø
{
//¼üÅÌɨÃè
key=PINB&0x02; //PB1¶ÔÓ¦"+"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
}
key=PINB&0x80; //PB7¶ÔÓ¦"-"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x40; //PB6¶ÔÓ¦"È·ÈÏ"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x40;
if(key==0x00)
{
key=PINB&0x80;
if(key==0x00)
{
LCD_draw_map(30,0,reduce,8,12);//Êä³ö-;
}
num_flag=1;//±íʾ¸ºÖµ
flag=1;
key=PINB&0x02;
if(key==0x00)
{
LCD_draw_map(30,0,plus,8,12);//Êä³ö+;
}
num_flag=0;//±íʾÕýÖµ
flag=1;
}
12
if(flag==1)
}
{
flag=0;
break;
}
else
{
}
}
}
while(1)
{
volt_disp();
delay_nms(80);
//¼üÅÌɨÃ裬Åжϼӻ¹ÊǼõ
key=PINB&0x02; //PB1¶ÔÓ¦"+"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
}
key=PINB&0x80; //PB7¶ÔÓ¦"-"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x80;
if(key==0x00)
{
dis_num[num_bit]--;
}
if((dis_num[num_bit]-'0')>=255)
{
dis_num[num_bit]=0+'0';
}
key=PINB&0x02;
if(key==0x00)
{
dis_num[num_bit]++;
}
if((dis_num[num_bit]-'0')>=9)
{
dis_num[num_bit]=9+'0';
}
13
);
}
key=PINB&0x40; //PB6¶ÔÓ¦"È·ÈÏ"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x40;
if(key==0x00)
{
num_bit++;
if(num_bit==4)//µçѹÉèÖÃÍê±Ï
{
mid=(short)(100*(dis_num[0]-'0')+10*(dis_num[2]-'0')+(dis_num[3]-'0')
}
//½øÈëʵʱµ÷ѹ½×¶Î
while(1)//´Ó¸öλµ½Ê®·Öλ¡¢°Ù·ÖλÒÀ´ÎÉ趨ÊýÖµ£¬ÓÉ"+"¡¢"-"¼üÀ´½øÐÐÉ
}
}
else if(num_bit==1)
{
num_bit++;
}
if(mid>=500)//°ÑÉèÖõĵçѹֵÏÞ¶¨ÔÚ-5~+5V·¶Î§Ö®ÄÚ
{
}
if(num_flag==0)//É趨µÄÊÇÕýµçѹ
{
}
else //É趨µÄÊǸºµçѹ
{
mid=-mid;
}
dac_dat=(uchar)(0.25*mid+128);
PORTD=dac_dat;
volt_disp();
break;
dis_num[2]=dis_num[3]=0;
dis_num[0]=5;
}
14
{
key=PINB&0x02; //ÓÐ"+"¼ü°´ÏÂʱ
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x02;
if(key==0x00)
{
if(mid>=490)
{
mid=500;
}
else
{
mid+=10;
}
}
}
key=PINB&0x80; //ÓÐ"-"¼ü°´ÏÂʱ
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x80;
if(key==0x00)
{
if(mid<-490)
{
mid=-500;
}
else
{
mid-=10;
}
}
}
if(mid>=0)//ÊÇÕýµçѹ
{
LCD_draw_map(30,0,plus,8,12);//Êä³ö+;
}
else //ÊǸºµçѹ
{
LCD_draw_map(30,0,reduce,8,12);//Êä³ö-;
}
dac_dat=(uchar)(0.238*mid+128)+theta;//0.24938 132.80
15
}
midd=mid;////mid¶ÔÓ¦¸ø¶¨µçѹ µÄ100±¶
if(midd<0)
{
midd=-midd;
}
else
{
}
dis_num[0]=midd/100+'0';
dis_num[2]=midd/10%10+'0';
dis_num[3]=midd%10+'0';
m_v=volt_mesue(40,2,0);
current_mesue(40,4,1);
m_v=m_v-500;//ʵ²âµçѹ,Ïà¶ÔÓë5VµÄµçѹ //ʵ¼Êµçѹ µÄ100±¶
{
theta--;
}
else
{
theta++;
}
PORTD=dac_dat;
volt_disp();
if(m_v>mid)
}
附录2：系统使用说明
1、 系统上电；
2、 设置所需电压的正负号；
3、 设置－5.0V～＋5.0V之间的任意电压值，先设置个位，按确认键后，在设置十分位，
再按确认键，最后同样的设置百分位；
4、 按确认键，从输出端口输出的电压即为所需电压；
5、 此时可以按‘+’‘-’来微调电压，按着不放，它会不断的按0.1V的步进增减或减
少。
16
2024年9月29日发(作者：侯珺琪)
简易数控直流电源
该电源系统以ATMEGA8单片机为核心控制芯片，实现数控直流稳压电源功能的方案。
设计采用8位精度的DA转换器DAC0832、精密基准源LM336-5.0、7805和两个CA3140运算
放大器构成稳压源，实现了输出电压范围为－5V～+5V，电压步进0.1V的数控稳压电源，最
大纹波只有6mV，具有较高的精度与稳定性。另外该方案只采用了3按键实现输出电压的方
便设定，显示部分我们采用了诺基亚3310手机夜晶显示器来显示输出电压值和电流值。
基本要求
1) 输出电压：范围－5V～＋5V，步进0.1V，纹波≤10mV。
2) 输出电压可预置在－5V～＋5V之间的任意一个值。
3) 输出电流≤500mA。
4) 数字显示输出电压值和电流值。
5) 为实现上述几部件工作，自制稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
1．2 系统基本方案
根据题目要求，系统可以划分为输出部分，人机接口部分和直流稳压电源。其中输出
部分是由D/A转换后再放大得到的，人机接口包括4个按键和液晶显示部分，直流稳压电
源包括两组电源。
方案一: 三端稳压电源
采用可调三端稳压电源构成直流可调电源的电路如图1.1所示。怎样实现数控呢？我们
把图1.1中的可变电阻RP用数字电位器来代替，就能实现数控了。但由于三端稳压芯片
LM317和LM337的输出电压不能从0V起调，输出公式：Vout=1.25×(1+R2/R1)。所以，可
以采用在输出的地方加两个二级管，利用PN节的固有电压来实现从0V起调，如图1.2所示。
+15VU1
Vin
GND
LM317
Vout
C1
1000u
C2
100u
R1
10
1K
RP
x9c102
C3
100u
C4
10u
R110
C4
10u
C3
100u
RP
x9c1021K
C2
100u
C1
1000u
U1
+15V
GND
Vout
LM337
Vin
图1－1
1
+15VU1
Vin
GND
LM317
Vout
D?D?
DiodeDiode
C1
1000u
C2
100u
R1
10
1K
RP
x9c102
C3
100u
C4
10u
图1.2
优点：该方案结构简单，使用方便，干扰和噪音小
缺点：数字电位器误差较大，控制精度不够高，误差电压较大。同时更重要的是几乎所有的
数字电位器能够容忍的电流都在20mA以下。所以，这种方案就被否决了。
方案二：采用A/D和D/A
采用A/D和D/A构成直流电源的电路如图1.3和图1.4所示。采用单片机构成直流电源
的电路如图1.3所示，利用AVR单片机自带的D/A口DAC0输出0－2.5V的电压，然后经一
级反相放大器和跟随器，此时可以输出0到－5V电压。但是因为A/D变换器只能采集0到
+2.56V的电压，所以再在跟随器后面加一级反相放大器器然后送回到A/D采样，MCU比较发
现DAC0输出为正确电压时，则从跟随器后直接输出电压，这样就可以输出0到-5V的电压
了。当需要正相电压时从DAC1口输出电压，这时就不需要反相，其它原理与DAC0相似。
+5V
R1
Op Amp
DAC0
DAC1
R1
10
2
6
3
2
R1
10
MCU
-5V
R110
A/D
Port
Port
-5V
VCC
AR?
AR?
3
6
2
2
Op Amp
Op Amp
R1
R1
10
10
3
6
V0
VCC
-5V
Op Amp
Op Amp
3
6
AR?
R1
10
2
6
3
10
AR?AR?
-5V
+5V
R1
10
图1.3
优点：精确度高，纹波小，
效率和密度比较高，可靠性也不错。
缺点：电路相对复杂，AVR单片机的IO口不能容忍负电压，否则会被损坏。所以，这种方
案也行不通。
方案三：采用数字电位器与运放到组合
如图1.4所示，在该方案中我们用两个数字电位器代替了MCU中的D/A，这样可以降低
成本，同时简化电路，从两个串连的数字电位器可以直接输出-5V到+5V的电压同上面方案
一样，当输出反相电压时在送电压回A/D采样时要先经过一次反相。但同样存在上面的问题。
2
+5V
+5V
R1
RPot1
AR?
1K
1K
R2
RPot1
R3
1K
Res1
3
6
2
Op Amp
-5V
-5V
MCU
Q2
2N3906
Vo
A/D
Port
Port
R4
10
6
3
R610
Op Amp
AR1
2
R5
10
+5V
Q1
2N3904
图1.4
优点：电路结构更简单，降低了成本
缺点：因为数字电位器电阻误差大，且单片机的A/D口容易损坏。
方案三：采用7805构成直流电源
采用7805构成直流电源的电路如图1.5所示，改变RP阻值使7805的公共端的电压在
0到－10V之间可调，则7805的输出端电压就可实现-5V－+5V之间可调了。这种方案是利
用了7805的输出端与公共端的电压固定为+5的特性来设计的。但同样存在不好数控的问题。
+15vU1
Vin
GND
7805
Vout
C1
1000u
C2
10u
-10V
Rp
X9C102
1K
C3
100u
C4
10u
图1.5
方案四 方案三与方案四结合，然后再以+5V为参考输出
显示
8
D/A转换器
电流-电
压转换
及放大
+15V
7805
Atmega8
键盘
输出
功率放大
-10V~0V
+5V
ADC0
放大
3
如上图所示，采用数模转换器输出电流，经电压转换和反向放大之后得到-10V~0V的电压，
把这个电压送到三端稳压器件7805的公共端，然后，再以+5V作为参考则输出的电压就能
实现在-5V~+5V任意可调。采样时，是对地采样的，就省去了负电压不好采样的麻烦，这也
是我们的创新之处。
1. 主要单元电路设计
电源电路单元
该电路用了7805、7815和7905、7915制成了两组稳压直流电源电路分别得到±15V和
±5V的电源。为了防止恒流源电路中的较大电流对控制部分产生干扰，将控制部分的电源
和恒流源电路电源分成独立的两部分，分别由两组变压器供电，并且，在电源的输出极加上
LC滤波电路。通过实际测量发现加LC滤波器之前的纹波高达50~60mV，但是通过滤波之后，
电压输出，有了明显的改善，纹波只有10mV左右了。
人机接口部分的单元电路设计 LCD显示界面
按键键盘：
：
数模转换电路：
4
DAC0832接口电路：
用单片机的P3口来控制DAC0832输出电压。
0832输出电路：
DAC0832输出的电压通过两个CA3140的两级放大，从Vout1 和Vout2两路输出实现输出
正负5V的电源。
精密基准源：
5
用LM334和一个10K的可调变阻构成了一个精密5V基准电压，提高系统的精密度。
纹波、尖峰干扰处理：
未加电源滤波器之前，从电源电路输出端测得的纹波有50~60mV，当加了电源滤波器之
后，电源电路输出端的纹波只有6~8mV了。在主控板的电源输入端分别再对±15V、±5V
加一级LC滤波，最后把纹波控制在6mV以下了。
主控电路保护二极管：
二极管用以防止电流倒灌，防止烧坏电源。
功率放大驱动电路
+15V
输出
输
入
-15V
上图是由OP放大器与推挽射极跟随器相组合的电路。因为使用将NPN与PNP晶体管
的共同连接的推挽射极跟随器，该电路在输出端不取电流时，发射极无电流流动，所以电路
的效率非常高。这是该电路的一大特点。没有反馈回路时，推挽射极跟随器的开关失真很大，
假如反馈后，开关失真变小，但仍然存在。为了解决这个问题我们加入了偏置电路，由于在
各自的晶体管上加两个二级管的V
F
电压（≈1.2V），所以在发射极电阻上分别加一个PN
节的电压（≈0.6V）。该电压用发射极设定电流（零点几至数毫安）来除就求出发射极电阻。
在偏置电路里流动的电流，是由比晶体管基极电流大得多的值来决定的，但若太大，
则OP放大器就不能驱动偏置电路，所以设定该电流在1mA以下是比较妥善的。
3．系统的软件设计
6
3．1 程序流程图
开 始
‘+’键按下还是
‘-’键按下？
‘+’键按下
‘-’键按下
Flag标志位置‘1’
Flag标志位清‘0’
扫描键盘，从键盘输入两
位数，作为输出电压值。
对应的值在0～50之间
启动键是否按下？
N
Y
显示设定的电压值，并将
起转换为相对应数字量，
送到DA，进行数模转换
N
判断‘↑’键是
否按下
判断‘↓’键是
否按下
Y
‘1’
判断flag标志位
为‘1’还是‘0’
‘0’
判断电压值是否
等于5V?
N
Y
电压值设为5V不变
电压绝对值减少0.1
的步进量
电压绝对值增加0.1
的步进量
7
4．2 指标测试
1、 输出电压：范围－5V～＋5V，步进0.1V，纹波≤6mV。初始状态时，可以通过4
个按键输入－5.0V～＋5.0V之间的任意电压值，并实时显示。显示值与实际测量
值同步，且在－5.0V～＋5.0V之间的调节过程中最大误差为0.03V；
2、 输出电压可预置在－5V～＋5V之间的任意一个值，并且设有电压步进0.1V的增
减键，实时可调，有自动扫描代替人工按键功能，步进0.1V ；
3、 输出电流≤500mA ；
5、 带负载时可以显示电流值，并通过功能键进行切换，换到电流控制档，可控制电
流在10mA～100mA自由调节。
4、 输出电压调整率≤0.5%(输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）;
8
9
6、 线性度：（数据分析）
8.纹波测试结果：
不带负载时的纹波测试图：
带负载时的纹波测试图：
10
从波形图中可以看出，加负载后，纹波变得更加密集了。是因为，加了负载
之后，就在电路中形成了回路，在负反馈的过程中，相应的调整管就需要作调整，
以保证输出的电压的稳定性。所以，我们看到了以上的现象。但是，纹波的幅值
并没有增加，仍为5.44mV这也说明了电路的稳定性比较好。
附录1：程序清单
#include
#include
#include "lcd3310.h"
#define osccal 0x7d
void main(void)
{
uchar key,num_flag=0,gb_b=40,flag=0,dac_dat=0;
char theta=0;
short mid=0,midd=0,m_v=0;
port_init();
LCD_init(); //³õʼ»¯Òº¾§
LCD_clear();
LCD_write_chinese_string(0,0,12,3,0,0,0);//д¡±µçѹ:¡°
LCD_write_String(40,0,"0 00");
11
OSCCAL=osccal; //УÕý¾§ÕñƵÂÊ
LCD_write_chinese_string(0,4,16,5,0,0,1);//д¡±Êý¿ØµçÔ´¡°
LCD_draw_map(47,0,point,7,14);//СÊýµã
LCD_draw_map(73,0,voltge,12,12);//Êä³öV
LCD_write_chinese_string(0,2,12,3,0,0,2);//д¡±µçÁ÷:¡°
LCD_write_String(46,2,"123");
LCD_draw_map(68,2,current,16,12);//Êä³ömA
dac_wr_0;//ʹÄÜDAC Vo=(Êý×ÖÂë-128)*Vref/128
PORTD=0x7f;
while(1)//Õý¸ººÅÊäÈë¼ì²â£¬ÓÉÈ·Èϼü½áÊø
{
//¼üÅÌɨÃè
key=PINB&0x02; //PB1¶ÔÓ¦"+"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
}
key=PINB&0x80; //PB7¶ÔÓ¦"-"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x40; //PB6¶ÔÓ¦"È·ÈÏ"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x40;
if(key==0x00)
{
key=PINB&0x80;
if(key==0x00)
{
LCD_draw_map(30,0,reduce,8,12);//Êä³ö-;
}
num_flag=1;//±íʾ¸ºÖµ
flag=1;
key=PINB&0x02;
if(key==0x00)
{
LCD_draw_map(30,0,plus,8,12);//Êä³ö+;
}
num_flag=0;//±íʾÕýÖµ
flag=1;
}
12
if(flag==1)
}
{
flag=0;
break;
}
else
{
}
}
}
while(1)
{
volt_disp();
delay_nms(80);
//¼üÅÌɨÃ裬Åжϼӻ¹ÊǼõ
key=PINB&0x02; //PB1¶ÔÓ¦"+"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
}
key=PINB&0x80; //PB7¶ÔÓ¦"-"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x80;
if(key==0x00)
{
dis_num[num_bit]--;
}
if((dis_num[num_bit]-'0')>=255)
{
dis_num[num_bit]=0+'0';
}
key=PINB&0x02;
if(key==0x00)
{
dis_num[num_bit]++;
}
if((dis_num[num_bit]-'0')>=9)
{
dis_num[num_bit]=9+'0';
}
13
);
}
key=PINB&0x40; //PB6¶ÔÓ¦"È·ÈÏ"
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x40;
if(key==0x00)
{
num_bit++;
if(num_bit==4)//µçѹÉèÖÃÍê±Ï
{
mid=(short)(100*(dis_num[0]-'0')+10*(dis_num[2]-'0')+(dis_num[3]-'0')
}
//½øÈëʵʱµ÷ѹ½×¶Î
while(1)//´Ó¸öλµ½Ê®·Öλ¡¢°Ù·ÖλÒÀ´ÎÉ趨ÊýÖµ£¬ÓÉ"+"¡¢"-"¼üÀ´½øÐÐÉ
}
}
else if(num_bit==1)
{
num_bit++;
}
if(mid>=500)//°ÑÉèÖõĵçѹֵÏÞ¶¨ÔÚ-5~+5V·¶Î§Ö®ÄÚ
{
}
if(num_flag==0)//É趨µÄÊÇÕýµçѹ
{
}
else //É趨µÄÊǸºµçѹ
{
mid=-mid;
}
dac_dat=(uchar)(0.25*mid+128);
PORTD=dac_dat;
volt_disp();
break;
dis_num[2]=dis_num[3]=0;
dis_num[0]=5;
}
14
{
key=PINB&0x02; //ÓÐ"+"¼ü°´ÏÂʱ
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x02;
if(key==0x00)
{
if(mid>=490)
{
mid=500;
}
else
{
mid+=10;
}
}
}
key=PINB&0x80; //ÓÐ"-"¼ü°´ÏÂʱ
if(key==0x00)
{
delay_nms(85);
key=PINB&0x80;
if(key==0x00)
{
if(mid<-490)
{
mid=-500;
}
else
{
mid-=10;
}
}
}
if(mid>=0)//ÊÇÕýµçѹ
{
LCD_draw_map(30,0,plus,8,12);//Êä³ö+;
}
else //ÊǸºµçѹ
{
LCD_draw_map(30,0,reduce,8,12);//Êä³ö-;
}
dac_dat=(uchar)(0.238*mid+128)+theta;//0.24938 132.80
15
}
midd=mid;////mid¶ÔÓ¦¸ø¶¨µçѹ µÄ100±¶
if(midd<0)
{
midd=-midd;
}
else
{
}
dis_num[0]=midd/100+'0';
dis_num[2]=midd/10%10+'0';
dis_num[3]=midd%10+'0';
m_v=volt_mesue(40,2,0);
current_mesue(40,4,1);
m_v=m_v-500;//ʵ²âµçѹ,Ïà¶ÔÓë5VµÄµçѹ //ʵ¼Êµçѹ µÄ100±¶
{
theta--;
}
else
{
theta++;
}
PORTD=dac_dat;
volt_disp();
if(m_v>mid)
}
附录2：系统使用说明
1、 系统上电；
2、 设置所需电压的正负号；
3、 设置－5.0V～＋5.0V之间的任意电压值，先设置个位，按确认键后，在设置十分位，
再按确认键，最后同样的设置百分位；
4、 按确认键，从输出端口输出的电压即为所需电压；
5、 此时可以按‘+’‘-’来微调电压，按着不放，它会不断的按0.1V的步进增减或减
少。
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