1904【毕设课设】基于STM32单片机的数控直流电源设计
摘要
本报告详细描述了基于STM32单片机的数控直流电源的设计过程。该电源具有输出电压0V～30.0V可调、恒压模式步进控制、最大输出电流1.5A、LCD1602显示、按键控制、温度检测报警、输出过流保护以及恒流恒压切换等功能。通过本设计，我们实现了一个功能丰富、性能稳定的数控直流电源。
一、引言
随着电子技术的快速发展，数控直流电源在科研、教学和工业生产等领域的应用越来越广泛。传统的直流电源调节精度低、操作不便，难以满足现代电子设备的需求。因此，设计一款基于STM32单片机的数控直流电源具有重要的实用价值和意义。
二、系统总体设计
本系统以STM32单片机为核心控制器，通过变压器将220V市电降至安全电压，再经过整流、滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压。系统通过按键控制输出电压的步进增减，并通过LCD1602液晶显示屏实时显示输出电压和电流。同时，系统还具备温度检测和过流保护功能，确保电源的安全可靠运行。
三、硬件设计
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STM32单片机：作为系统的核心控制器，负责接收按键输入、控制输出电压、显示数据以及处理温度检测和过流保护等功能。
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电源电路：通过变压器将220V市电降至安全电压，再经过整流、滤波和稳压电路得到稳定的直流输出电压。
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按键电路：采用“加、减”两键控制输出电压的步进增减，同时设置模式切换键实现恒流恒压模式的切换。
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LCD1602显示电路：用于实时显示输出电压和电流，方便用户观察电源的工作状态。
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温度检测电路：采用温度传感器检测关键器件的温度，当温度超过设定值时触发声光报警。
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过流保护电路：通过电位器调节过流保护阈值，当输出电流超过设定值时自动切断输出，保护电源和负载设备。
四、软件设计
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初始化：对STM32单片机进行初始化，包括GPIO口、定时器、中断等配置。
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按键处理：通过轮询方式检测按键状态，根据按键的不同执行相应的功能，如输出电压步进增减、模式切换等。
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LCD显示：实时将输出电压和电流数据发送至LCD1602显示屏进行显示。
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温度检测与报警：定时读取温度传感器数据，当温度超过设定值时触发声光报警。
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过流保护：通过电位器设定过流保护阈值，当输出电流超过该值时切断输出，并通过LCD显示错误信息。
五、测试结果与分析
经过实际测试，本系统能够稳定输出0V～30.0V的直流电压，恒压模式步进控制准确，纹波小于30mV，最大输出电流达到1.5A。LCD1602显示屏能够实时显示输出电压和电流，按键控制方便快捷。同时，系统的温度检测和过流保护功能有效，确保了电源的安全可靠运行。
六、结论与展望
本设计成功实现了一款基于STM32单片机的数控直流电源，具有输出电压可调、步进控制、液晶显示、温度检测和过流保护等功能。在实际应用中，该电源能够满足多种电子设备的需求，具有较高的实用价值。未来，可以考虑进一步优化电源的性能和稳定性，增加更多的功能，如远程控制、通信接口等，以满足更广泛的应用场景。
具体功能：
1、输出电压：范围 0V ～30.0V，输入交流220V,需变压器将220V市电降至安全电压内；
2、恒压模式步进短按0.1V，长按1V，纹波 30mV；
3、最大输出电流：1.5A；
4、液晶LCD1602显示；
5、由“加、减”两键控制输出电压步进增减；
6、关键器件温度检测,超过60度声光报警。
7、具有输出过流保护,过流值大小通过电位器可调。
8、具有恒流输出和恒压输出两种模式,按键切换。
