**单片机设计介绍，基于单片机智能可控电源系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机智能可控电源系统设计的主要目标是实现电源的智能控制、监测和保护功能，以满足不同应用场景下的电源需求。以下是该设计的概要：

一、系统组成

基于单片机智能可控电源系统主要由单片机控制模块、电源转换模块、监测模块和保护模块等组成。

单片机控制模块：作为系统的核心，负责接收用户指令、处理控制逻辑、输出控制信号，并实时监测电源状态。
电源转换模块：根据用户需求，将市电或其他输入电源转换为适合设备工作的直流电源。这通常包括变压器、整流滤波电路和稳压电路等部分。
监测模块：实时监测电源的输出电压、电流等参数，并将数据反馈给单片机控制模块。
保护模块：在电源输出异常或设备故障时，自动切断电源或采取其他保护措施，确保系统安全。
二、功能特点

智能控制：通过单片机控制模块，实现电源的开关、电压调节、电流限制等智能控制功能。
实时监测：监测模块实时检测电源的输出状态，包括电压、电流等参数，确保电源的稳定性和安全性。
故障保护：保护模块能够在电源故障或设备异常时及时切断电源，防止设备损坏或安全事故的发生。
三、设计要点

选择合适的单片机：根据系统需求选择合适的单片机，考虑其计算能力、性能、接口和易用性等因素。
优化控制算法：设计合理的控制算法，实现电源的智能控制和调节，提高系统的稳定性和响应速度。
精确监测与反馈：确保监测模块能够精确检测电源参数，并将数据实时反馈给单片机控制模块。
完善保护机制：设计全面的保护机制，包括过流保护、过压保护、过热保护等，确保系统的安全运行。
四、应用拓展

基于单片机智能可控电源系统可以广泛应用于各种需要智能电源控制的场景，如智能家居、工业自动化、医疗设备等领域。通过与其他设备的连接和通信，实现更加智能化、高效化的电源管理和控制。

综上所述，基于单片机智能可控电源系统设计是一个涉及硬件、软件和算法等多个方面的综合性项目。通过合理的硬件选型和软件设计，可以实现电源的智能控制、监测和保护功能，并为后续的拓展应用提供坚实的基础。

二、功能设计

可控电源，电压可在1.25伏到9伏之间设定，电路涉及到A/D、D/A转换、矩阵键盘和LED显示。PROTEUS仿真图和代码见附件。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25