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2013年全国大学生电子设计竞赛

直流稳压电源及漏电保护装置（L题）

直流稳压电源及漏电保护装置

摘要：本设计由PMOS功率管IRF4905做调整管，TL431芯片提供2.5V基准电

压；低功耗、低电压、运算放大器LM339对输入电压与基准电压比较放大共同构成低压差线性稳压器。其中使用单片机STC89C52RC控制PCF8591对电源输出电压进行采样，计算功率并显示在液晶屏上；漏电保护装置选用精密电阻并与负载并联，采集其电压，计算漏电流是否达到30mA，通过单片机控制实现漏电保护与复位功能。

关键词：STC89C52RC，A/D转换，液晶显示

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目 录

摘要 ................................................................................................................................................ 1 一 、系统设计 ........................................................................................................................ 3

1.1 设计任务 ....................................................................................................................... 3 1.2 设计要求 ..................................................................................................................... 3 1.3 方案设计及论证 .......................................................................................................... 3

1.3.1直流稳压电源方案选择 ................................................................................. 3 1.3.2 控制器MCU方案选择 .................................................................................... 4 1.3.3 漏电保护装置方案设计 ............................................................................... 4

二、系统理论分析与计算 ................................................................................................ 5

2.1稳压电源分析计算 ...................................................................................................... 5

（1）5V主电路设计 ................................................................................................... 5 （2）2.5V基准电压设计 .......................................................................................... 6 2.2. 漏电检测分析计算 ................................................................................................... 7

三、电路与程序设计 ........................................................................................................... 8

3.1硬件电路设计 ............................................................................................................... 8

（1）线性稳压电源电路设计 .................................................................................. 8 （2）漏电保护装置电路设计 .................................................................................. 8 （3）单片机最小系统 ............................................................................................... 9 3.2程序设计 ...................................................................................................................... 11

（1）稳压电源程序流程图 .................................................................................... 11 （2）漏电保护装置程序流程图 ........................................................................... 11 （3）测试数据软件修正流程 ................................................................................ 11

四、测试方案与测试结果 .............................................................................................. 12

4.1 测试方法与仪器 ........................................................................................................ 12 4.2 测试数据完整性 ........................................................................................................ 12 4.3.测量结果分析 ............................................................................................................ 14

五、 总结 ................................................................................................................................. 15 六、 参考资料 ...................................................................................................................... 16 附录一 电路原理图 ......................................................................................................... 17 附录二 系统部分主要源程序 ...................................................................................... 17

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