基于ATMEGA8的LM317数控电源(0-20V)设计（含原理图、PCB及程序代码）-电路方案

简介：
本项目介绍了一种基于ATMEGA8微控制器和LM317可调稳压器构建的0至20伏可编程电源的设计，包含详细的电路原理图、PCB布局以及控制程序源码。 刚开始学习AVR单片机的时候，我就想从制作一个实用设备入手，这样既可以掌握单片机的知识，又能获得一件作品。电源是每个实验中不可或缺的工具，因此我决定以设计一款稳压电源作为我的第一个项目。 LM317是一个性能卓越的线性稳压电路，在电压调整率和负载调节方面表现出色，并且具有完善的保护功能。通过使用ATmega8（简称M8）单片机来控制它，可以制作出一个输出电压范围从0到20V、最大电流为1.5A的可调稳压电源。 该设备的基本原理是利用M8定时器1产生的PWM信号进行数模转换，经过两级RC滤波后得到0至5V的控制电压。这个控制电压通过运放U3A放大后形成-1.25V到18.75V范围内的调节电压，并送入LM317的调整端口以实现输出电压的变化。 为了降低功耗，电源输入电压由继电器K1根据实际需求在不同等级之间切换：当输出电压小于等于9伏时，选择12伏作为供电；反之，则选用24伏。尽管这种方法会导致较大的功率损耗，在散热方面采取了有效措施——使用P3 CPU散热器和风扇，并且通过M8计算来控制风扇的启动（即当LM317上的功耗超过4W时）。这种设计确保电源在所有工作范围内均能连续满负荷运行。 此外，该稳压电源还具备截止型电流保护功能。由软件设定具体数值后，在检测到输出电流超出预设值的情况下会自动切断电压供应并发出声音警报信号以示警告。默认情况下设置为最大支持1.5A的负载能力。 设备的操作界面包括四个按钮：S1用于启动或关闭电源，而S2和S3则分别负责增加与减少输出电压；另外两个按钮（即S4和S5）用来调整电流保护值。所有按键均具备步进调节、连续调节以及长时间按压时的快速跳变功能。 为了保证显示精度，可以通过微调电阻R16来校准LCD上显示出的电压数值使之与实际输出相匹配；同样地，通过调整另一个可调电位器（即R20）确保电流读数准确无误。此外，在电路板背面预留了一个通信接口以便于将来开发配套软件以提供更丰富的控制选项。 本项目使用BASCCOM-AVR编程语言编写源代码，并提供了详细的注释帮助其他开发者理解和改进现有设计。升级后的版本进一步完善了功能，具体细节请参阅程序中的相关说明文档。