基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计 - 毕业论文（设计）

基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计

基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计

目 录

摘 要.......................................................................................................................... 1 关键词........................................................................................................................ 1 Abstract ...................................................................................................................... 1 Key word .................................................................................................................... 1 引言............................................................................................................................ 2 1. 设计内容及要求..................................................................................................... 3 2. 整体方案设计和论证............................................................................................. 4

2.1 ATX电源工作原理 ....................................................................................... 4 2.2 整体方案设计与论证.................................................................................... 6

2.2.1 整体方案设计...................................................................................... 6 2.2.2 整体方案的论证.................................................................................. 6 2.3 各模块的介绍................................................................................................ 8

2.3.1 直流电源模块...................................................................................... 8 2.3.2 单片机模块.......................................................................................... 8 2.3.3 数据采集模块...................................................................................... 9 2.3.3 开关模块............................................................................................ 13 2.3.4 显示模块............................................................................................ 18

3. 硬件电路............................................................................................................... 20

3.1 电源模块...................................................................................................... 20 3.2 单片机模块.................................................................................................. 21 3.3 AD模块 ....................................................................................................... 22 3.4 与电脑电源的衔接模块.............................................................................. 22 4. 软件设计............................................................................................................... 24

4.1 系统总的流程图.......................................................................................... 24 4.2 CD4051控制子程序 ................................................................................... 24 4.3 AD转换子程序 ........................................................................................... 25 4.4 显示子程序.................................................................................................. 26 5. 调试....................................................................................................................... 28

5.1 AD芯片与下载线的影响 ........................................................................... 28 5.2 AD的时序 ................................................................................................... 28 5.3 AD数据高低位 ........................................................................................... 29 5.4 CD4051的正常工作电压 ........................................................................... 29 6. 结论....................................................................................................................... 30 参考文献...................................................................................................................... 30 致谢.............................................................................................. 错误！未定义书签。 附录.............................................................................................................................. 33

基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计

基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计

摘 要

本文主要阐叙了用51单片机实现ATX电源智能检测仪的设计方法。该智能检测仪是对电脑电源的输出电压进行检测，判断其性能好坏的一款产品。设计思路是利用AD芯片对ATX电源实际输出电压进行采集，通过单片机系统对数据进行处理，并将数据和结果在显示模块显示。本设计能实现采集ATX电源+5V、+12V、+3.3V几个大功率输出端口的电压，判断ATX电源的的性能。本产品能很准确的检测出ATX电源的实际带负载能力，为ATX电源实际性能检测提供了有力依据。

关键词

单片机；AD芯片；LCD;ATX电源

The Design of ATX Power Supply Smart Detector Based MCU

Abstract

This article illustrates the reclassification of 51 MCU with smart detector ATX power supply design. The detector is intelligent computer power supply output

voltage for testing to determine their quality of a product. The idea of design is to use the AD chip ATX power supply output voltage to the actual collection, through MCU system the data processing and data and results in the display module. Acquisition of this design can achieve ATX power supply +5 V, +12 V, +3.3 V several high-power output voltage and judge the performance of the ATX power supply, This product can detect the ATX power supply with the actual load capacity very accurately, providing a strong basis for the actual performance test of the ATX power supply.

Key word

MCU;AD chip; LCD;ATX power supply

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基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计

引言

电源是电脑能够运行的动力之源，在电脑运行的过程中我们越来越认识到它的重要性。如果电源性能不佳，轻则机器时不时给你来个反复启动、仿制处于半梦半醒之间，重则让整部机器为此献身。即使你机器配备的是品质优良的电源，但随着不断地给机器添臵新的硬件和外设，这个电源是否还能担当起重任呢？我们又如何选择合适的电源呢？

打开电源的外壳后一个有经验的用户能够了解电源的工艺水平，但并不能估算出电源输出的实际功率，而且大多数经销商是不会给用户这样的机会的，所以电源的输出功率、各端的最大输出电流等指标通常都标注在电源的铭牌上。我们怎么知道这些指标是否属实呢？市场上出现了许许多多的大功率电源，200W——400W的电源到处都是，有杂牌的还有名牌的，面对这么多行行色色的产品，作为消费者，我们到底该如何选择？很多人只是单纯的用万用表检测下空载情况下电脑电源是否正常，根本不清楚电源的实际负载能力。市场上很难找到一款检测电脑电源功率的电子产品。在网上找，费了很大力气才找到深圳的一家公司有类似的产品而且价格昂贵！针对这种情况，我们很有必要设计个合适的电脑电源检测仪。目前单片机应用广泛，利用单片机可以设计出一款价格低廉适用性强的检测仪。它有很大的市场前景，并可以很有力的打击假冒伪劣产品，保护我们消费者的利益。

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基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计

1. 设计内容及要求

设计一款单片机ATX电源智能检测仪，能检测出ATX电源的输出功率是否达到要求。具体要求如下：

（1）采样ATX电源+12V、+5V、+3V输出端子在带大功率负载时所能提供的电压，单片机根据这个电压值判断电源输出功率是否符合要求，并在LCD显示模块显示数据和处理后的结果。

（2）采样ATX电源+5V USB1 +5V USB2输出端子在带小功率负载时所能提供的电压，并在LCD显示模块显示数据和处理后的结果。

（3）ATX电源-12V、-5V用指示灯表示正常与否。

（4）LCD显示模块能对采样的数据及处理后的结果进行循环显示。

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基于单片机的ATX电源智能检测仪的设计

2. 整体方案设计和论证 2.1 ATX电源工作原理

检测电脑电源，自然很有必要知道电脑电源的工作原理，以下是对电脑电源的简要介绍：

PC电源的工作流程：当市电进入电源后，先通过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号，然后经过整流和滤波得到高压直流电。接着通过开关电路把高压直流电转成高频脉动直流电，再送高频开关变压器降压。最后滤除高频交流部份，这样最后输出供电脑使用的相对纯净的低压直流电。

图２.1 PC电源流程框图

如图2.1 PC电源流程框图所示，电源内部的大致流程为：高压市频交流输入一、二级EMI滤波电路（滤波） → 全桥电路整流(整流)+大容量高压滤波电容(滤波) → 高压直流 → 开关三极管 → 高

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