数控直流电源

数控直流电源

本次所实现的功能是：将220V交流电转化输出为5到15V的直流电压，而且可以通过单片机（我这里用的是STM32F407），经过按键对输出电压进行递增或递减。默认状态下（即单片机复位之后整个系统，注意是整个系统输出是5V，此时单片机对应的IO口输出的其实是0V，这个一会儿会具体讲到）例如，你想输出6V电压，那么就按一下递增的对应的按键，输出就会由默认的5V上升到6V（此时对应的IO口输出是1V），因为我这里设置的是每按一次递增按键，输出就增加1V。

实测精准稳定，那我就屁话不多说，直接上仿真电路图和代码，时间有限，我就只讲解关键部分，对于基础较好的同学来说已经绰绰有余了。对于某些大佬来说，还可以在我这个基础上做任何你想要的改动，这些都是很nice的。想要完整电路图和代码的同学可直接可加我微信：wpt666aaa 或QQ:2036795517，这个很方便的。

讲之前的吐槽

本人做这个实验前前后后花了将近我三天的宝贵青春，基本上都泡在了实验室（当然，还是要运动一下，中间踢了场足球）。电路仿真和代码都好说，只要你明白原理，半天的时间即可弄好。关键也是最麻烦和最容易出错的地方就是实物的搭建。有的时候气的我只想剁手，本身左手就有点先天性抖动（本人的肾没问题，这个大家就不要去纠结了），可能是早上就喝了一杯绿豆汤，两眼昏花，我把本身要接电源的地方，接到了一个并没有用到的引脚上，烧了，我认了。仿真的时候对应的起比例放大作用的电阻是310K，接实物的时候硬是调试到了340K，这可是孩子一个个往上加的阻值，本身手就有点儿抖，累到吐血，成功的时候差点晕过去，不是兴奋的，而是累的，幸亏回光返照了一会儿，让我有力气走到宿舍睡个觉。

去TMD的人生。。。还是睡觉最舒服。

模块讲解

7805

引脚图和功能，网上一搜一大堆，我这里只强调一下功能，他的目的就是不管你在VI口输入多大的电压（当然，要在他允许的电压范围之内，我此次实验仿真输入的大约是23.77V，接实物调试时接入24V即可），在VO口和GND口的输出压差都会保持5V，记好，是压差。比如，我在GND输入0V，那么VO口就输出5V，在GND输入1V，那么VO口就输出6V，在GND输入10V，那么VO口就输出15V。

C3和R1是用来滤波的，是一个简单又经典的RC滤波器。

变压器及整形

这里首先强调，注意！注意！注意！220V高电压，不要拿生命开玩笑，不要买质量不好的变压器。变压加一个整形，这个没什么好说的。我的建议是在实物连接时，把这个省去，直接向VIN口输入一个直流电压值（你根据自己的情况设定，这里我之前提到了，我输入的是24V），我实物连接的时候是直接输入的是24V，并没有用这个变压器，关键老师也不太允许。哈哈哈。最后再强调一下，一定要注意安全。万万不可大意，最好直接像我一样接入直流电。

电压放大电路

很简单，有模电基础的一看就懂，没模电基础的，了解一下集成运放（反比例运算），看完之后，电路你也一看就懂。

这上面整个部分的作用就是将从图中R2左端输入电压（也就是我们单片机对应IO口要接并且输出的地方）放大将近3倍多一点儿（你们根据阻值自己可以算，也可以根据需要放大的比例自己去调）。我希望各位不太明白的仁兄好好研究一下这个部分，这个部分是核心。而且这个是不难的。

STM32单片机输出部分

先配两张图。


最下面一行显示的就是PA4引脚的输出电压值，每按一次递增按键，单片机输出增加0.322V，而我们想要按一次增加1V，所以设计了刚才提到的放大电路，放大倍数大概3倍多一点儿，因为3X0.322已经接近 1 了，所以放大三倍多一点儿即可。

这里单片机PA4引脚输出电压范围：0~3.222V
单片机输出口每次按键，增加或减少0.322V
这个系统输出口每次按键，增加或减少 1 V
对应系统电压输出范围：5~15V
放大倍数：3倍多一点（我本人自己调试出来的，具体自己计算，这里我就不多说了）

主函数部分

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "dac.h"
#include "key.h"

int main(void)
{
     
	u16 adcx;
	float temp;
 	u8 t=0;	 
	u16 dacval=0;
	u8 key;	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);      //初始化延时函数
	uart_init(115200);		//初始化串口波特率为115200
	LED_Init();					//初始化LED 
 	LCD_Init();					//LCD初始化
	KEY_Init(); 				//按键初始化
	Dac1_Init();		 		//DAC通道1初始化 
	POINT_COLOR=RED; 
	 
	LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"WK_UP:+ KEY1:-");	 
	POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色 
	LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"DAC VAL:");	      
	LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"DAC VOL:0.000V");	      

 	
  DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,dacval);//初始值为0 
	while(1)
	{
    
		t++;
		key=KEY_Scan(0);			  
		if(key==WKUP_PRES)
		{
    		 
			if(dacval<4000)dacval+=400;
			DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值
		}else if(key==2)	
		{
    
			if(dacval>400)dacval-=400;
			else dacval=0;
			DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值
		}	 
		if(t==10||key==KEY1_PRES||key==WKUP_PRES) 	//WKUP/KEY1按下了,或者定时时间到了
		{
    	  
 			adcx=DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);//读取前面设置DAC的值
			LCD_ShowxNum(94,150,adcx,4,16,0);     	   //显示DAC寄存器值
			temp=(float)adcx*(3.3/4096);			         //得到DAC电压值
			adcx=temp;
 			LCD_ShowxNum(94,170,temp,1,16,0);     	   //显示电压值整数部分
 			temp-=adcx;
			temp*=1000;
			LCD_ShowxNum(110,170,temp,3,16,0X80);   	   //显示电压值的小数部分 
		LED0=!LED0;	   
			t=0;
		}	    
		delay_ms(10);	 
	}	
}

dac.c部分

//设置通道1输出电压
//vol:0~3300,代表0~3.3V
void Dac1_Set_Vol(u16 vol)
{
    
	double temp=vol;
	temp/=1000;
	temp=temp*4096/3.3;
	DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,temp);//12位右对齐数据格式设置DAC值
}

以上是主要代码部分，其实代码部分我也只是改了一下步进值（即每按一次按键的电压改变值，我把他调到了0.322V），至于范围的改动我还不算是太明白，当然了，软件上我改动不了太多，那我就从硬件上改，我还会继续研究这个问题，再发一篇文章讨论一下这个问题。各路大佬也可以在评论区多多指导建议。需要完整代码的加我联系方式，电路图也是的，微信：wpt666aaa 或QQ:2036795517，这个很方便的。

晒一下图，有些凌乱

目的有两个，第一，抱怨一下，是真的累。第二，希望能激发一下大家的思路。（各位仁兄就不要吐槽我的面包板电路接的有多丑了，哈哈哈哈哈）

丑是丑了点儿，不过功能稳定，数值准确，这就够了，我也就睡个好觉了。哈哈哈哈哈。

最后的最后

你只有看懂了，才能拿来用，所以最好不要放过任何一个疑问，说不定这个疑问就是解决问题的关键。

最后的最后，支持还是要支持一下的，请求各路英雄豪杰多多打赏，多多关注，多多点赞，我是只发布高质量文章的李白有点儿黑。