關(guān)于單片機(jī)系統(tǒng)的電源自制解決方案

（茂名技師學(xué)校，525000）

關(guān)于單片機(jī)系統(tǒng)的電源自制解決方案

肖馬蘭

（茂名技師學(xué)校，525000）

本文闡述了單片機(jī)系統(tǒng)的電源自制解決方案，以供同仁參考借鑒。

單片機(jī)；電源；自制方案

1 自制簡(jiǎn)易穩(wěn)壓電源

1.1 工作原理

如圖1所示是一個(gè)簡(jiǎn)易穩(wěn)壓電源的系統(tǒng)方框圖，圖2是電路原理圖，是在動(dòng)手自制時(shí)可參考的。

圖1

圖2

如圖2所示電路為輸出電壓+5V的穩(wěn)壓電源。它由電源變壓器T，橋式整流電路D1～D4，濾波電容C1，防止自激電容C2、C3和一只固定式三端穩(wěn)壓器(7805)極為簡(jiǎn)捷方便地搭成的。

220V交流市電通過(guò)電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過(guò)橋式整流電路D1～D4和濾波電容C1的整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7805的Vin和GND兩端形成一個(gè)并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常常會(huì)因?yàn)槭须婋妷旱牟▌?dòng)或負(fù)載的變化等原因而發(fā)生變化)。此直流電壓經(jīng)過(guò)LM7805的穩(wěn)壓和C1的濾波便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機(jī)電路的電源。三端穩(wěn)壓器是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡(jiǎn)捷方便等特點(diǎn)，成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件。

1.2 制作要點(diǎn)

（1）區(qū)分好變壓器的初級(jí)和次級(jí)。

一般電源變壓器在初級(jí)上都會(huì)標(biāo)注有類似“220V”的字樣，如果沒(méi)有，可用萬(wàn)用表的電感檔測(cè)量，電感大的為初級(jí)，電感小的為次級(jí)；同時(shí)也可目測(cè)，一般變壓器的初級(jí)引線為紅色且較粗。

（2）三端穩(wěn)壓管的管腳判別

7805的正面對(duì)著我們自己，左邊第一引腳是輸入端，中間第二引腳是接地端，右邊第三引腳是輸出端。

三端穩(wěn)壓器是一種集成電路元件，內(nèi)部由一些三極管和電阻等構(gòu)成，在分析電路時(shí)可簡(jiǎn)單的認(rèn)為這是一個(gè)能自動(dòng)調(diào)節(jié)電阻的元件，當(dāng)負(fù)載電流大時(shí)三端穩(wěn)壓器內(nèi)的電阻自動(dòng)變小，而當(dāng)負(fù)載電流變小時(shí)三端穩(wěn)壓器內(nèi)的電阻又會(huì)自動(dòng)變大，這樣就能保持穩(wěn)壓器的輸出電壓保持基本不變。因?yàn)槲覀円敵?V的電壓，所以選用7805，7805前面的字母可能會(huì)因生產(chǎn)廠家不同而不同。LM7805最大可以輸出1A的電流，內(nèi)部有限流式短路保護(hù)，短時(shí)間內(nèi)，例如幾秒鐘的時(shí)間，輸出端對(duì)地（2腳）短路并不會(huì)使7805燒壞，當(dāng)然如果時(shí)間很長(zhǎng)就不好說(shuō)了，這跟散熱條件有很大的關(guān)系。三端穩(wěn)壓器后面接一個(gè)105的電容，這個(gè)電容有濾波和阻尼作用。最后在C2兩端接一個(gè)輸出電源的插針，可用于與其它用電器連接,比如MP3等。雖然7805最大電流是一安培，但實(shí)際使用一般不要超過(guò)500mA,否則會(huì)發(fā)熱很大，容易燒壞。一般負(fù)載電有200mA以上時(shí)需要散熱片。

（3）整流橋的安裝

先在器件的外殼上找到“+”、“—”的標(biāo)志，正極與7085的1腳連接，負(fù)極與公共端連接。整流橋上的“～”標(biāo)志表示對(duì)應(yīng)的引腳是交流輸入端，可以分別接到變壓器的輸出端，無(wú)正負(fù)之分。

（4）盡量降低電源電壓

在本地電網(wǎng)電壓最低時(shí)，能保證7805上有2伏直流電壓就可以了。目的是為了降低功耗并有利于散熱。如果電網(wǎng)電壓波動(dòng)很小，串聯(lián)式穩(wěn)壓電源電網(wǎng)電壓波動(dòng)的部分完全由調(diào)整原件消耗掉了。電網(wǎng)波動(dòng)越大，輸入電壓就得取得越高，功耗越大。

2 改造計(jì)算機(jī)的USB口

計(jì)算機(jī)RS－232串行口是一種很常用的通信接口，本文向大家介紹從PC機(jī)RS-232串口獲取電源的簡(jiǎn)單方法。圖3所示是一種最簡(jiǎn)單的正、負(fù)電源獲取方法。電路非常簡(jiǎn)單，成本也很低，僅需要4只二極管和2只電容即可完成整個(gè)電源功能。該電路的缺點(diǎn)是電流有限、電壓不穩(wěn)定。為此，如果我們需要更穩(wěn)定可靠的電源供電模塊，還可以對(duì)圖3的電路做進(jìn)一步的改進(jìn)，以獲得更好的正、負(fù)電源獲取電路。

在PC機(jī)通電啟動(dòng)初始化串行口前，RS-232接口中RXD、RTS、DTR信號(hào)線電壓約為-5V，經(jīng)由圖中二極管向六反相器UA～UF供電，反相器UA～UC和電阻R2、R3、電容C3組成振蕩器，經(jīng)UD～UF驅(qū)動(dòng)輸出方波。通過(guò)電容C4耦合和二極管整流至R1、C1、T1、DW、C2組成的電壓調(diào)整電路產(chǎn)生供給系統(tǒng)的Vcc電壓。初始化串行口后，RS-232接口中DTR、RTS信號(hào)線電壓轉(zhuǎn)換為約+5V，也經(jīng)電壓調(diào)整電路產(chǎn)生Vcc電壓，為單片機(jī)電路提供穩(wěn)定可靠的電源。

3 利用干電池組

3.1 工作原理

（1）。RS觸發(fā)器后，在S端出現(xiàn)的第一個(gè)低電平就使Q端由O狀態(tài)跳變?yōu)?狀態(tài)(置1)，如圖4所示。一旦Q端置1，S端的狀態(tài)由于開(kāi)關(guān)S的彈跳在0與1之間雖有反復(fù)，但在Q端得到的則是無(wú)抖動(dòng)的正跳變信號(hào)。此信號(hào)使三極管VT持續(xù)導(dǎo)通，三端集成穩(wěn)壓器7805工作，為單片機(jī)提供穩(wěn)定的電源。

（2）E為電池組，為了使它有足夠大的負(fù)載能力，同時(shí)，又不至于有很大的體積，可以選用兩節(jié)9V干電池并聯(lián)組成。

（3）圖中Ul是為了給組成RS觸發(fā)器的兩個(gè)TTL與非門提供穩(wěn)定的電源，同時(shí)，通過(guò)R1、R2為觸發(fā)器輸入端提供合適的工作狀態(tài)。

此電路可作成模塊，無(wú)需外殼。開(kāi)關(guān)K和S可用軟線引出，單片機(jī)電源通過(guò)電纜用接插件插于bc上。

圖4

4 結(jié)束語(yǔ)

單片機(jī)系統(tǒng)的電源制作，是一項(xiàng)技術(shù)實(shí)踐，是學(xué)習(xí)單片機(jī)的科學(xué)方式，可以達(dá)到事半功倍的效果。在這個(gè)制作過(guò)程中，不斷的增強(qiáng)了我們對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣和信心。

[1] 許志剛《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》人發(fā)郵電出版社.2009

[2] 楊暾、張偉《電氣控制與PLC技術(shù)》電子工業(yè)出版社.2012

The power supply self - made solution of SCM system

Xiao Malan
（Maoming Technician College，525000）

In this paper,the power supply of single chip microcomputer system is described,which is used for reference.

single chip microcomputer;power supply;self - made plan